Transiente Prozesse beim Laserstrahlschweißen

Ziel der Arbeit war es, die Wirkzusammenhänge zu verstehen, die am Anfang und Ende eines Laserstrahlschweißprozesses, bei der Bearbeitung von Konturelementen, aber auch während quasistationärer Phasen zu Schweißnahtfehlern fuhren. Die Kenntnis der für diese Fehler verantwortlichen transienten Prozesse war die Voraussetzung für die Entwicklung verbesserter Prozeßführungsstrategien zur Optimierung der Bearbeitungsergebnisse. Grundsätzlich wurden zwei verschiedene Formen transienter Prozesse beim Laserstrahlschweißen unterschieden. Extrinsisch transiente Prozesse treten auf, wenn sich während der Bearbeitung Einflußparameter ändern. Intrinsisch transiente Prozesse werden durch die inhärente Eigendynamik des Laserstrahlschweißprozesses ausgelöst und während des gesamten Schweißprozesses beobachtet. Die Korrelation von Bearbeitungsparametern, Prozeßemissionen und Bearbeitungsergebnis in Verbindung mit FEM-Simulationen der thermomechanischen Vorgänge beim Laserstrahlschweißen ermöglichte die Identifizierung der Ursachen von Bearbeitungsfehlem durch extrinsisch transiente Prozesse. So konnten Prozeßführungsstrategien entwickelt werden, mit denen diese Bearbeitungsfehler weitgehend vermieden werden. Intrinsisch transiente Prozesse wurden erstmals mit Verfahren behandelt, die auf den Grundlagen der Theorie nichtlinear dynamischer Systeme beruhen. Beispielsweise konnten durch eine resonante Anregung des Schweißprozesses Prozeßfluktuationen minimiert und das Bearbeitungsergebnis deutlich verbessert werden.The aim of the thesis was the understanding of the transient processes that lead to welding failures at the beginning and end of the laser beam welding process, during the machining of contour elements or even during quasi stationary phases. This was the basis for the development of improved processing strategies that lead to optimized machining results. Basically two different kinds of transient processes have been separated. Extrinsic transient processes occur, if processing parameters change during the machining. Intrinsic transient are caused by the inherent dynamics of the welding process itself and can be observed during the whole welding process. An identification of the reasons for machining failures caused by extrinsic transient processes was possible by means of a correlation between the machining parameters, process emissions and the machining result in combination with FEM simulations of the thermo-mechanical processes during laser beam welding. So it was possible to develop machining strategies to avoid these machining failures. To characterize and to deal with intrinsic transient processes new methods have been introduced, that base on the theory of nonlinear dynamic systems. For example it was possible to minimize process fluctuations by means of a resonant stimulation of the welding process, so that machining results were improved considerably

Regelung der Laserstrahlleistung und der Fokusparameter einer CO2-Hochleistungslaseranlage

Ziel dieser Arbeit war der Aufbau einer Regelung für CO2-Hochleistungslaseranlagen. Innovative Sensorik- und Aktorikkomponenten wurden zu diesem Zweck zu einer umfassenden Anlagenregelung kombiniert. Der Erfassung der Laserparameter gingen Entwurf und Aufbau von Meßsystemen auf der Basis schneller thermoelektrischer Detektoren (Atomlagen-Thermosäulen) voraus. Die Integration dieser Meßsysteme in eine kommerzielle Laseranlage mit fliegender Optik und HF-angeregtem CO2-Hochleistungslaser erlaubte eine umfassende Störgrößenanalyse. Das gesamte Regelsystem wurde in zwei Teilsysteme unterteilt und getrennt optimiert. Die Regelung der Laserstrahlleistung erfolgt über einen Zweipunktregler mit den HF-Generatoren als Stellelementen. Resultat ist eine Verbesserung der Leistungskonstanz um zwei Größenordnungen bei unverändertem Wirkungsgrad des Lasers. Die Fokusparameter werden anhand indirekter Messungen nahe der Fokussieroptik bestimmt und mit piezoelektrischen Adaptiven Optiken hochdynamisch nachgestellt. Die Anlagenregelung erfüllt durch die kompakte Ausführung, die leichte Integrierbarkeit und den Verzicht auf bewegte mechanische Komponenten die wesentlichen Anforderungen für eine Integration in kommerzielle Laseranlagen.The aim of the thesis was the development of a control circuit for high power CO2 laser beams. This combines innovative sensors and actuators to form a complete closed-loop-control. For online diagnostics of the laser beam parameters, measurement systems based on thermos-electrical detectors with extremely high dynamics (atomic layer thermopiles) were developed. Integration into a commercial laser system with flying optics and HF-excited laser source allows comprehensive analysis of disturbances. The resulting control system was divided into two subsystems for separate optimization. Laser beam power is controlled through a two-step controller using the rf-generator as actuator. This improves power stability more than the factor 100 without negatively affecting laser efficiency. The focus parameters are determined online through indirect measurements in the vicinity of the focussing optics. The highly dynamic adjustment occurs through two adaptive optics. This system fulfils the fundamental requirements for integration into commercial laser systems due to its compact design, ease of application and avoidance of moveable mechanical components

Methoden zur technologieorientierten Programmierung für die 3D-Lasermikrobearbeitung

Die Vorzüge der 3D-Lasermikrobearbeitung können nur durch eine rechnerbasierte Planung und Erstellung der Anlagenprogramme genutzt werden. Im Rahmen der Arbeit wurden daher Methoden zur Bearbeitungsplanung entwickelt, die neben einer Reduzierung von Planungszeiten auch eine Flexibilisierung der Fertigung im Hinblick auf ein breites Werkstückspektrum erreichen.The advantages of three-dimensional Laser Micro Processing are only accessible through computer aided planning of the manufacturing steps. Therefore, methods have been developed which reduce the planning time and increase the flexibility of the manufacturing and thus allow a greater workpiece variety

Grundlegende Untersuchungen zum Fließpressen metallischer Kleinstteile

Diese Arbeit befasst sich mit dem Fließpressen metallischer Kleinstteile, wobei insbesondere auf die bei der Miniaturisierung auftretenden Größeneffekte eingegangen wird. Einen wesentlichen Schwerpunkt bilden grundlegende Untersuchungen zu Miniaturisierungseffekten bei der Reibung und deren Auswirkungen auf die erforderlichen Prozesskräfte und die Formausbildung. Des weiteren wird der Einfluss der Mikrostruktur auf den Prozess untersucht.This work deals with the extrusion of small metallic parts, whereby the size effects that occur during miniaturization are discussed in particular. An essential focus are fundamental studies on miniaturization effects in friction and their effects on the required process forces and the shape formation. The influence of the microstructure on the process is also examined

GeNeMe 2000 - Virtuelle Organisation und Neue Medien 2000: Workshop GeNeMe2000 Gemeinschaften in Neuen Medien: TU Dresden, 5. und 6. Oktober 2000

Aus dem Vorwort: "Der vorliegende Band faßt die Beiträge des mittlerweile dritten Workshops unserer Arbeits- und Veranstaltungslinie Gemeinschaften in Neuen Medien zusammen. Wir freuen uns, daß auch in diesem Jahr eine große Zahl interessanter und richtungsweisender Studien und Projekte die GeNeMe2000 zu einem Forum für die Präsentation von Ideen und für den Erfahrungsaustausch werden läßt. Das thematische Spektrum der Einreichungen zeugt davon, wie sehr neue Informations- und Kommunikationstechnologien unsere Art, im Alltag zu interagieren sowie Wissen zu organisieren und zu verbreiten, nachhaltig verändert haben und immer noch verändern.":A. EINFÜHRUNG 1 A. 1. Communities im geschäftlichen Umfeld: Kunden binden, Kooperationen ERMÖGLICHEN, MITARBEITER QUALIFIZIEREN 1 Dr. J. Niemeier A. 2. Systemarchitektur und Informationsbeziehungen für ein Strajjenmanagement-Informationssystem 13 R. Münster B. ARBEITEN IN GEMEINSCHAFTEN 23 B. l. Kulturelle Merkmale für verteilte Arbeitsgruppen - Chancen und Risiken einer Computerunterstützung 23 D. Glimm, B. Orlowski, 1. Buhse-Jackewitz, A. Bestmann B.2, Verteilte Wissensorganisation in virtuellen Gemeinschaften: Vom serverzentrierten Angebot zur nutzerseitigen Strukturierung 37 T. Hampel, Prof. Dr. R. Keil-SIawik B.3. Agenten organisieren ein Intranet - Ein agentenbasierter Ansatz der Implementierung von Organisation auf Intranets 53 Dr. U. Lechner, M. Klose, Prof. Dr. B. F. Schmid, Dr. U. Hengartner, C. Kefos, Dr. E. Maier, O. Miler, Prof. Dr. L. Richter, Dr. R. Riedl B.4. Vertrauen und Reputation in Onune-Anwendungen und virtuellen Gemeinschaften 69 Dr. M. Koch, Dr. K. Möslein, M. Wagner C. TELE-LEARNINg 85 C. 1. Durchführung von Elektronik-Laborversuchen via Internet von einem entfernten Computer aus 85 Prof. Dr. M. E. Aue C.2. Vorgehen zur Einführung von Community Systemen in Lerngemeinschaften 97 W. Bleek, B. Wolff, W. Kielas, K. Malon, T. Otto C.3. Lerngemeinschaften auf der Net Academy - Modellierung einer internetbasierten Lernplattform für ein Masterprogramm an der Universität St. Gallen 115 S. Seufert, J. Gerhard XII D. MARKTPLÄTZE 133 D. 1. Modelle vertikaler Business-to-Business-Marktplätze - Case Study „Stahl-Industrie“ 133 J. Abrams D.2. Ein allgemein gültiges Abrechnungssystem für Online- und Offline-Dienste - „Report on work in progress“149 Dr. W. Amme, H. Hotzel, Prof. Dr. W. Rossak, R. Stolle D.3. Kundenorientierte Aspekte der Konzeption von Online-Shops 159 A. Barteil, H. Weinreich, W. Lamersdorf D. 4. TECCOM - eine B2B-Lösung für den freien Autoersatzteilhandel 173 Dr. A. Dziolloß E. TOOLS ZUR UNTERSTÜTZUNG VON GEMEINSCHAFTEN 188 E. l. Werkzeugunterstützung für das Controlling virtueller Unternehmen: das System VICOPLAN 188 Dr. T. Hess, M. Zieger E.2. Modellierung gruppenorientierter Software-Entwicklungsprozesse mit Notes/Domino 199 Prof. Dr. R. Liskowsky, R. Pjater E.3. Aspekte der Kommunikationsunterstützung beim elektronischen Handel im World Wide Web 223 Prof. Dr. E. Ortner, S. Overhage E. 4. Communities in groben verteilten Systemen 241 H. Unger F. GEMEINSCHAFTEN IN DER PRAXIS 247 F. 1. Gestaltungsaspekte von Abolventennetzwerken - Werkstattbericht aus dem HSP-geförderten F&E-Projekt „Alumni-Web 2000“ 247 Prof. Dr. W. Beuschel F.2. VCE-KONUS - Community Engine einer Gemeinschaft mit besonderen Anforderungen in den neuen Medien 259 E. Eichenberg, H, Engelien, PD Dr. M. Engelien, M. Halatchev F.3. Eine virtuelle Gemeinschaft für die Planung von Servicerobotern 277 O. Tamlni, Prof. Dr. R, Dillmarm F.4. Wie beeinflubt die Infrastruktur die Informations-Gesellschaft auf dem Lande? - Ein Situationsbericht 289 R. Weihmann G. FACHÜBERGREIFENDE ASPEKTE 299 G.l. GroupProcess: Partizipatives, verteiltes Design und simultane Ausführung von Ad hoc Geschäfts-Prozessen 299 C. Huth, Prof. Dr. L. Nastansky G.2. Knowledge Management - eine alte Management-Strategie neu verpackt? 319 B. Orlowski G. 3. Technologien für den Aufbau von Stadtinformationssystemen auf ARBasis (Abstract) 335 Prof. Dr. Ing. T. Stautmeister H. ASPEKTE DES INTERNETS 341 H. l. AQUILA - Quality of Service fürIP-Netzwerke 341 F. Fünfstück, Prof Dr. H. Hußmann, A. Thomas H.2. ÜBER DIE VERORTUNG VON KOMMUNIKATION - DAS INTERNET UND DER WANDEL SOZIALRÄUMLICHER VERNETZUNG 357 T Hülsmann H.3. Internet - die Revolution der Geschäfts-Beziehungen Anspruch und Realität in der Praxis 373 Matthias Richte