nach oben

2017 | Buch

Kapitel lesen Erstes Kapitel lesen

Ursachenforschung und Möglichkeiten zur Reduzierung des Grataufwurfs beim Laserabtragschneiden für Anwendungen im Fahrzeugbau

verfasst von: Daniel Szczepanski

Verlag: Springer Fachmedien Wiesbaden

Buchreihe : AutoUni – Schriftenreihe

Enthalten in: Springer Professional "Wirtschaft+Technik" , Springer Professional "Technik"

Einloggen, um Zugang zu erhalten

Über dieses Buch

Daniel Szczepanski zeigt, dass sich die für die hohe Effizienz nötige Laserintensität in der Füge- und Strahltechnik negativ auf das thermische Verhalten der optischen Komponenten auswirkt. Als Folge daraus ist mit einem erhöhten Grataufwurf zu rechnen, der an der Lasereintrittsseite zu beobachten ist. Ebenso sinkt die Genauigkeit des Prozesses mit Folgen für die Wirtschaftlichkeit des neuartigen Trennverfahrens. Der Einfluss der thermischen Belastung wird vom Autor in zahlreichen Untersuchungen erforscht und bewertet.

Inhaltsverzeichnis

Frontmatter

Chapter 1. Einleitung

Zusammenfassung

Bereits im Jahr 2009 wurden erste für die Industrie relevante Untersuchungsergebnisse zu einem neuen, hochdynamischen Lasertrennprozess, dem Laserabtragschneiden, veröffentlicht [1]. Die dabei verwendete Remote-Technik erlaubt hohe Verfahrgeschwindigkeiten, die das neue Trennverfahren unter den Namen Abtragschneiden, Hochgeschwindigkeitslaserschneiden, Remote Ablation Cutting oder auch High Speed Cutting bekannt machen.

Daniel Szczepanski

Chapter 2. Allgemeine Verfahrensgrundlagen

Zusammenfassung

Laser steht für L ight A mpflification by S timulated E mission of R adiation. Laser sind in der Lage zu schweißen, zu schneiden, zu gravieren, zu bohren, zu härten, zu löten, zu beschichten, etc. Dies alles geschieht durch die Bündelung des emittierten, kohärenten und monochromatischen Lichtes bei vollkommener Berührungsfreiheit zum zu bearbeitenden Werkstoff. Weitere Vorteile erhalten Laser zudem durch ihre Verschleißfreiheit und ihre kontinuierliche Weiterentwicklung. Diese führt zu stetig sinkenden Anschaffungs- und Verbrauchskosten, so dass Laser in immer mehr Fertigungsbereichen Einzug halten [2].

Daniel Szczepanski

Chapter 3. Lasergeführte Abtragsprozesse – Stand der Entwicklung

Zusammenfassung

Die Aktivitäten zum Laserabtragschneiden konzentrieren sich auf nationaler Ebene auf wenige Forschungsstellen [26] [50] [65]. Die geringe Verbreitung des Verfahrens in Forschung und Industrie ist auf dessen Neuheit und die noch kostenintensive Anlagenund Prozesstechnik zurückzuführen.

Daniel Szczepanski

Chapter 4. Konkretisierung der Aufgabenstellung

Zusammenfassung

Im Vergleich zum Remote-Schweißen ist der Prozess des Abtragschneidens komplexer: Das schnelle Scannen bis hin zu 40 m/s führt zu einem Aufschmelz- und Verdampfungseffekt des Werkstoffes. Letzterer bewirkt zudem ein Herausschleudern von Teilen des verflüssigten Werkstoffes. Mit jeder neuen Überfahrt wird weiteres Material aus der Fuge abgetragen, bis das Werkstück letztendlich vollkommen getrennt ist.

Daniel Szczepanski

Chapter 5. Versuchsdurchführung

Zusammenfassung

Zu Versuchszwecken wurde eine Laseranlage aufgebaut, die über drei Linearachsen (X-Y-Z) verfügt. Die Steuerung der Achsen erfolgt über eine CNC-Steuerung. Die Wiederhol- und Positioniergenauigkeit beträgt kleiner 10 bzw. 50 μm.

Daniel Szczepanski

Chapter 6. Experimentelle Untersuchungen

Zusammenfassung

Für die Grundlagenuntersuchungen wurden verzinkte Bleche verwendet, um eine Eignung für den Fahrzeugkarosseriebau zu untersuchen. Zunächst wurden die verwendeten Werkstoffe auf ihre Schneidbarkeit und ihr Abtragsverhalten hin untersucht.

Daniel Szczepanski

Chapter 7. Zusammenfassung

Zusammenfassung

Das Verfahren Laserabtragschneiden ist ein neues, hochdynamisches Trennverfahren, dass vor allem aus der stetigen Weiterentwicklung der Laserstrahlquellen und der Remote- Technik hervorgegangen ist. Faserlaser mit physikalisch bester Strahlqualität ermöglichen eine sehr hohe Leistungsdichte auf kleinen Fokusdurchmessern, so dass sehr schnell sehr viel Material verdampfen kann. Zudem bewirkt der Verdampfungsdruck ein Herausschleudern der Schmelze aus der Schnittfuge, was sich in einer hohen Abtragsmenge pro Überfahrt darstellt.

Daniel Szczepanski

Backmatter

Titel: Ursachenforschung und Möglichkeiten zur Reduzierung des Grataufwurfs beim Laserabtragschneiden für Anwendungen im Fahrzeugbau
verfasst von: Daniel Szczepanski
Verlag: Springer Fachmedien Wiesbaden
Electronic ISBN: 978-3-658-19565-6
Print ISBN: 978-3-658-19564-9
DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-658-19565-6

Premium Partner

Marktübersichten

Die im Laufe eines Jahres in der „adhäsion“ veröffentlichten Marktübersichten helfen Anwendern verschiedenster Branchen, sich einen gezielten Überblick über Lieferantenangebote zu verschaffen.

Zur Marktübersicht