Erstellung eines Konzeptes für eine Fertigungseinrichtung zur Realisierung von Teileverbindungen durch Löten

Löten stellt eine der ersten von der Menschheit verwendeten Materialverbindungsmethoden dar. Bevor die Menschheit begann, Eisenwaren zu verwenden, wurde das Hartlöten erfunden, um Metalle zu verbinden. Obwohl die Löttechnologie früher auftauchte, wurde sie lange Zeit nicht groß entwickelt. Nach dem Eintritt ins 20. Jahrhundert hinkt seine Entwicklung weit hinter der Schmelzschweißtechnik zurück. Erst in den 1930er Jahren entwickelte sich auf Basis der Entwicklung der Metallurgie und Chemietechnik die Löttechnik rasant und wurde nach und nach zu einer eigenständigen industriellen Produktionstechnologie. Insbesondere nach dem Zweiten Weltkrieg wurden durch die Entwicklung neuer Technologien wie Luft- und Raumfahrt, Nuklearenergie, Elektronik sowie der Einsatz neuer Werkstoffe und neuer Strukturen höhere Anforderungen an die Verbindungstechnik gestellt Aufmerksamkeit, schnelle Entwicklung, es gibt viele neue Lötverfahren, deren Anwendung immer umfangreicher wird. In der Bachelorarbeit habe ich eine ausführliche Einführung in das Konzept und den Prozess des Lötens gegeben. Es listet auch Beispiele für das Löten von niedriglegierten Stahlteilen auf und beschreibt detailliert die Behandlung vor, während und nach dem Löten

Laserstrahlhartlöten mit Zweistrahltechnik

The aim of this thesis is to obtain basic knowledge about automated and flux free laser beam brazing of formed sheet metal parts with double beam. The brazing system was composed of two Nd:YAG-lasers, a 6-axis-articulated robot as well as a filler metal and a shielding gas supply. In addition an online process control was developed, based on the detection of the surface temperature. In fundamental investigations of the process the arrangement of the laser beams as well as of the filler metal and the shielding gas supply were optimized. Intensive studies of the joint quality have shown good results concerning wetting and filling degree. Besides small thermal distortion occurred and high strength could be obtained. Applying two laser beam sources allows a controlled and separate in-coupling of the laser beam energy for each part of the joint. Thus different temperature profiles at the joints investigated can be optimal designed through the variation of focal position, angle of beam incidence and the arrangement of the laser beam working spots to the joint or the gap. The laser beam brazing technique presented delivers basic knowledge for the realization in industry.Das Ziel der Arbeit war es, grundlegendes Wissen über das flußmittelfreie und automatisierte Laserstrahlhartlöten von Blechformteilen mit Zweistrahltechnik zu erarbeiten. Es wurde ein Hartlötsystem bestehend aus zwei Nd:YAG-Lasern, einem 6-Achsen-Gelenkarmroboter sowie einer Lotdraht und Schutzgaszuführung aufgebaut. Die entwickelte online Prozeßregelung, basierend auf der Erfassung der Blechoberflächentemperatur, ergänzte die Anlage. In den grundlegenden Untersuchungen zur Prozeßführung wurde die Anordnung der Laserstrahlen zum Verbindungsstoß sowie die Lot- und Schutzgaszuführung für die Zweistrahltechnik optimiert. Die eingehende Untersuchung der Verbindungseigenschaften insbesondere auch räumlich orientierter Nähte zeigte, daß sehr gute Verbindungsqualitäten hinsichtlich Benetzungen und Füllgrad im Spalt sowie geringer Verzug und hohe Festigkeiten erzielt werden können. Die Verwendung von zwei Laserstrahlquellen, die unabhängig voneinander in ihrer Ausgangsleistung geregelt werden können, erlaubt eine gezielte und für beide Stoßpartner separate Energieeinbringung. Dadurch lassen sich Temperaturprofile für verschiedene Stoßformen über die Fokuslagen, die Einstrahlwinkel und die Anordnung der Laserstrahlwirkflächen zum Spalt optimal einstellen. Das vorgestellte Laserstrahlhartlötverfahren schafft damit eine Basis für eine industrielle Umsetzung der räumlichen Hartlötbearbeitung von Blechformteilen

Laserstrahlhartlöten mit Zweistrahltechnik

Das Ziel der Arbeit war es, grundlegendes Wissen über das flußmittelfreie und automatisierte Laserstrahlhartlöten von Blechformteilen mit Zweistrahltechnik zu erarbeiten. Es wurde ein Hartlötsystem bestehend aus zwei Nd:YAG-Lasern, einem 6-Achsen-Gelenkarmroboter sowie einer Lotdraht und Schutzgaszuführung aufgebaut. Die entwickelte online Prozeßregelung, basierend auf der Erfassung der Blechoberflächentemperatur, ergänzte die Anlage. In den grundlegenden Untersuchungen zur Prozeßführung wurde die Anordnung der Laserstrahlen zum Verbindungsstoß sowie die Lot- und Schutzgaszuführung für die Zweistrahltechnik optimiert. Die eingehende Untersuchung der Verbindungseigenschaften insbesondere auch räumlich orientierter Nähte zeigte, daß sehr gute Verbindungsqualitäten hinsichtlich Benetzungen und Füllgrad im Spalt sowie geringer Verzug und hohe Festigkeiten erzielt werden können. Die Verwendung von zwei Laserstrahlquellen, die unabhängig voneinander in ihrer Ausgangsleistung geregelt werden können, erlaubt eine gezielte und für beide Stoßpartner separate Energieeinbringung. Dadurch lassen sich Temperaturprofile für verschiedene Stoßformen über die Fokuslagen, die Einstrahlwinkel und die Anordnung der Laserstrahlwirkflächen zum Spalt optimal einstellen. Das vorgestellte Laserstrahlhartlötverfahren schafft damit eine Basis für eine industrielle Umsetzung der räumlichen Hartlötbearbeitung von Blechformteilen.The aim of this thesis is to obtain basic knowledge about automated and flux free laser beam brazing of formed sheet metal parts with double beam. The brazing system was composed of two Nd:YAG-lasers, a 6-axis-articulated robot as well as a filler metal and a shielding gas supply. In addition an online process control was developed, based on the detection of the surface temperature. In fundamental investigations of the process the arrangement of the laser beams as well as of the filler metal and the shielding gas supply were optimized. Intensive studies of the joint quality have shown good results concerning wetting and filling degree. Besides small thermal distortion occurred and high strength could be obtained. Applying two laser beam sources allows a controlled and separate in-coupling of the laser beam energy for each part of the joint. Thus different temperature profiles at the joints investigated can be optimal designed through the variation of focal position, angle of beam incidence and the arrangement of the laser beam working spots to the joint or the gap. The laser beam brazing technique presented delivers basic knowledge for the realization in industry

Prozessmodellierung von Reaktiv-Multischicht-Systemen (RMS)

The focus of this work is the theoretical and experimentell descreption of so-called Reactive Multilayer Systems (RMS). The RMS consist of at least two mostly metallic materials, which can exothermic response with each other. Using magnetron sputter deposition (MSD) several hundred to thousands alternating layers are produced. The periodic thickness varies between 10-150 nm and the total thickness between 10-100 µ m . The exotermic reaction is effected by an activation energy, e.g. with an electric spark. In this case a phase transition of the RMS materials, which are in a metastable equilibrium, will take place. This released energy in the shape of heat, which actvates the reaction in the neighboring areas. It forms a self-sustaining thermal wave through the RMS foil. In this case the amount of energy is present, that a solder on the RMS or the joining samples or even the material itself can be melted. Therefore the RMS can be used as a heat source for joining two components. The major advantage of this technology is the very low heat input in the bonding components, due to the milliseconds of the reaction. Thus the components are heated only superfical and there is no structural damage. Thus a very low-stress joining is possible. Furthermore is guaranteed, because of the metallic materials, a very high electrical and thermal conductivity. For the theoretical characterization of the physical and chemical processes within the RMS FEM-Simulations of the absolut temperature and the propagation velocity are preformed. In order to calculate the tmeperature ditribution in the components a new method will presented. It is thus possible to calculate the temperature penetration of the components to determine potential thermal barrier layer-thickness and the meltig time. Thus parameters for the specific joint problem such as period thickness, etc. of the RMS are derived. Modelling the heat transport after joining with RMS it is possible to derive a corralation between the thermal conductivity and shear strength. To quantify the theoretical results and to require certain parameters for the calculations experiments were preformed. The RMS will be investigated experimentally in terms of their enthalpy H , propagation velocity v , nascent temperature, melting time t schmelz , interdiffusion zone w , phase transition and its use as inovative heat source for joining components. The experimental results are compared with the theortical and complet this work

Annual reports, assessed valuations of Milton, New Hampshire 1966 for the fiscal year ending December 31st, and the school district.

This is an annual report containing vital statistics for a town/city in the state of New Hampshire

Experimentelle Untersuchungen zur Identifikation einer Lotlegierung auf Cu-Basis zum Hartlöten mit Schmelztemperaturen unter 800°C

Die Kombination von unterschiedlichen Materialien mit deutlich voneinander abweichenden physikalischen Eigenschaften, wie Metall-Metall (z. B. Stahl-Aluminium), Metall-Keramik oder Metall-Glas, kann Verbessungen in bestehenden Anwendungen ermöglichen oder sogar vollkommen neue Einsatzgebiete erschließen. Ein wichtiges Verfahren zur Herstellung solcher Verbindungen ist das Hartlöten. Diese Technik ermöglicht stoffschlüssige, widerstandsfähige Fügeverbindungen zwischen verschiedenen Grundmaterialien ohne deren Eigenschaften nennenswert zu beeinträchtigen. Innerhalb des Legierungssystems Ag-Cu-Zn-Sn wurde über die Jahre eine Reihe von Lotlegierungen entwickelt, welche heute kommerziell zum Fügen verschiedenster Materialien verwendet werden und deren Eigenschaften bereits intensiv untersucht worden sind. Wesentliche Verbesserungen hinsichtlich Schmelztemperatur, Benetzung- bzw. Fließverhalten oder mechanischer Eigenschaften dieser Legierungen sind innerhalb des quaternären Ag-Cu-Zn-Sn-Systems nicht mehr möglich. In der vorliegenden Arbeit werden verschiedene Legierungssysteme mit zu herkömmlichen Ag-Cu-Zn-Sn-Legierungen vergleichbaren Eigenschaften hinsichtlich ihrer Phasenbildung untersucht und bewertet, inwieweit sich diese als Alternative zu standardisierten Hartloten eignen. Es werden Cu-Basislegierungen sowohl mit als auch ohne Ag hergestellt und die Auswirkung zusätzlicher Legierungselemente, insbesondere Lithium, auf Gefüge und Eigenschaften wie Schmelztemperatur, Verformbarkeit und Fließverhalten untersucht. Mit dem Ziel, die Entwicklungszeit zu verkürzen, werden für die Untersuchung der Cu-reichen Ecke des Cu-Ga-Sn-Systems Methoden der gerichteten Erstarrung genutzt. So können mit Hilfe von Temperaturgradienten hergestellten Proben in einem großen Zusammensetzungsbereich hinsichtlich des vorliegenden Gefüges, der Härte und des Schmelzbereiches untersucht werden. Zusätzlich werden mit Hilfe der CALPHAD-Methode Solidus- und Liquidusprojektionen optimiert

Temperaturmessung in der Oberwalze einer Gußglasmaschine

Es wird über Temperaturmessungen an der Oberwalze einer Gußglasmaschine berichtet, die mit Thermoelementen unter Verwendung eines Drehübertragers und Kompensatoren ausgeführt wurden. Großen Wert wurde auf die Erfassung der zeitlichen Temperaturschwingungen im Oberflächenbereich der Walze gelegt. Die Meßwerte zeigen Ähnlichkeit mit denen, die in Vorformen von Hohlglasmaschinen ermittelt wurden. Die räumliche Temperaturverteilung in der Walze konnte nur in radialer Richtung gemessen werden. Über die axiale können nur unverbindliche Daten genannt werden, da für eine genauere Erfassung die Anzahl der Elemente nicht ausreichte. Die Meßwerte wurden in Diagrammform ausgewertet, und es wird versucht, allgemeine Zusammenhänge über den Einfluß von Walzengeschwindigkeit und Banddicke anzugeben. Wegen einer genauen mathematischen Analyse wird auf die folgende Arbeit von Trier und Staatsmann [1] verwiesen