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Strahltechnik
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Item-typ:Veröffentlichung, Einfluss von Metalldampf auf den Schweißlichtbogen(2025-08-05); ; ; Die Lichtbogenstabilität verbessert sich durch die Kombination des Lichtbogenschweißens mit dem Laserstrahlschweißprozess im Laserstrahl-Lichtbogen- Hybridschweißen. Der laserinduzierte Metalldampf wird dabei als stabilisierender Faktor betrachtet. Zur Untersuchung der Mechanismen, insbesondere des Einflusses des Metalldampfs, wurde eine experimentelle, orthogonale Prozesskombination eingesetzt. Diese Methode ermöglichte es, andere Einflüsse des Hybridprozesses zu minimieren. Die Ergebnisse zeigten eine Destabilisierung des Lichtbogens durch den laserinduzierten Metalldampfeinfluss. Die Destabilisierung resultierte aus der Summe negativer Einflüsse auf die Lichtbogenleitfähigkeit in der verwendeten Prozesskombination. Im realen Hybridprozess wird aufgrund günstigerer Bedingungen eine Stabilisierung erwartet.DissertationBand:008248 79 - Some of the metrics are blocked by yourconsent settings
Item-typ:Veröffentlichung, Hochgeschwindigkeits-Laserdispergieren zur Erzeugung funktionaler MMC-Randschichten(2025-07-09); ; Beim Laserdispergieren werden Metallmatrix-Verbundwerkstoff (MMC)-Schichten erzeugt, indem ein pulverförmiger Hartstoff in ein durch einen Laserstrahl induziertes Schmelzbad gefördert wird. Die vorliegende Arbeit befasst sich mit den Mechanismen während des Hartpartikelflugs und der -inkorporation im Schmelzbad sowie der gezielten Beeinflussung dieser Mechanismen mit dem Ziel, eine Bearbeitung mit Prozessgeschwindigkeiten oberhalb von 5 m/min zu ermöglichen. Ein zentrales Kriterium ist dabei die Reduktion von Interaktionen zwischen Hartpartikeln und dem Laserstrahl, die zu einem unerwünschten Aufschmelzen von Hartpartikeln führen können. Zudem wird gezeigt, dass durch eine Erhöhung der Prozessgeschwindigkeit Defekte der MMC- Schicht wie Poren und Hartstoffauflösungen deutlich reduziert werden können. Im Rahmen von zwei Beispielen – Dressierwalzen und Druckgusskolben – werden neue Anwendungsmöglichkeiten des Hochgeschwindigkeits-Laserdispergierens demonstriert.DissertationBand:008199 52 - Some of the metrics are blocked by yourconsent settings
Item-typ:Veröffentlichung, Ausbreitung des Pulverstrahls für das Laser-Pulver-Auftragschweißen(2025-07-08); ; 112 115 - Some of the metrics are blocked by yourconsent settings
Item-typ:Veröffentlichung, Eignung von Prozessketten zur Erzeugung hydrophiler, verschleißbeständiger LIPSS-strukturierter Oberflächen(2025-03-25); ; ; Das wachsende Bewusstsein für Umweltfragen führt zu immer größeren Anstrengungen, neue, umweltfreundliche tribologische Systeme für die Blechumformung zu entwickeln. Mit der Identifizierung einer geeigneten Prozesskette zur Erzeugung hydrophiler, verschleißbeständiger LIPSS-strukturierter Oberflächen für den Kontakt gegen Stahl wurde im Rahmen dieser Arbeit das übergeordnete Ziel verfolgt, deionisiertes Wasser als Alternative zu konventionellen Schmierstoffen in der Umformung möglich erscheinen zu lassen. Die Ergebnisse dieser Arbeit aus Sessile-Drop-Tests, Stift-Platte-Tests und Streifenziehversuchen ohne Umlenkung belegen zwar das hohe Potential von Strukturbeschichtungsvarianten aus LIPSS und Titannitrid, nach derzeitigem Kenntnisstand reicht jedoch dies nicht aus, um deionisiertes Wasser in der Blechumformung, beispielsweise beim Tiefziehen, als Alternative zu konventionellem Schmierstoff möglich erscheinen zu lassen.DissertationBand:007993 68 - Some of the metrics are blocked by yourconsent settings
Item-typ:Veröffentlichung, Fluiddynamische Beeinflussung der laserchemischen Mikrostrukturierung von Metallen(2024-07-15); ; ; Aufgrund des laserinduzierten Elektrolytsiedeprozesses und des folgenden abschirmenden Effekts der Gasblasen werden die Obergrenzen der Abtragsraten während der laserchemischen Bearbeitung stark eingeschränkt, woraus ein Hemmnis für die industrielle Anwendung resultiert. In dieser Arbeit wurde das Ziel verfolgt, den dominierenden Wirkmechanismus der Gasblasenabschirmung zu identifizieren und die Obergrenzen der Abtragsraten zu steigern.Wirkmechanismus des abschirmenden Effekts der Gasblasen identifiziert werden. Durch fluiddynamische Beeinflussungen, wie die Erhöhung des Prozessdrucks und die Reduktion der Elektrolytviskosität konnte der abschirmende Effekt der Gasblasen reduziert werden. Dadurch konnten die Obergrenzen der Abtragsraten während der laserchemischen Bearbeitung gesteigert werden. Abschließend wurde eine Möglichkeit zur Vorhersage der laserchemischen Abtragskategorie aufgezeigt.DissertationBand:0078191 180 - Some of the metrics are blocked by yourconsent settings
Item-typ:Veröffentlichung, LAF 2022: Proceedings of the 12th Laser Applications ForumCurrent R&D at BIAS is highlighted in a special session at LAF 2022, and a collection of respective short papers from BIAS is published in this proceedings volume, freely available via open access.BuchBand:0076461 281 - Some of the metrics are blocked by yourconsent settings
Item-typ:Veröffentlichung, Laser-induced thermochemical polishing of metals(2022-01-21); ; ; This work investigates material removal by laser-induced thermochemical machining (LCM) as a method for selectively polishing passive metals in applications where conventional finishing technologies induce unacceptable mechanical or thermal stresses. The main objectives are to identify reliable process conditions, to understand the effects of various process parameters on polishing and the corresponding mechanisms of action and to develop a model to predict surface roughness. A multipass LCM method is developed, which allows controlled polishing of different materials by adjusting laser power, spot diameter, scan passes, line spacing and scan velocity. The results show that polishing characteristics are determined by the laser-induced average thermal load and exposure time. Polishing can be understood as a geometric levelling process and can be predicted by a model based on local differences of the thermal gradient. The stable lower limit of roughness of the finished surface is mainly defined at the microstructural level by inhomogeneous etching between the face and boundaries of the grains. These findings present opportunities for flexible and selective adjustment of LCM process parameters to achieve the desired roughness level for surfaces of micro- and macroscopic dimensions.DissertationBand:0075414 354 - Some of the metrics are blocked by yourconsent settings
Item-typ:Veröffentlichung, Nutzung laserinduzierter Stoßwellen zur Hochdurchsatz-Werkstoffprüfung(2021-11-11); ; ; Mit den bisher bekannten Prüfverfahren ist eine schnelle und ressourcenschonende Werkstoffentwicklung nur begrenzt möglich. Die vorliegende Arbeit behandelt daher einen neuen Ansatz, bei dem TEA-CO2-laserinduzierte Stoßwellen genutzt werden, um sphärische Indenter in ein Material eindringen zu lassen. Es wird gezeigt, dass sich anhand der Eindruckgeometrie die Härte und Zugfestigkeit bestimmen lassen. Mithilfe eines geeigneten Einbettsystems werden zudem Eindrücke in Kleinstproben eingebracht, deren Eindruckgeometrie nicht signifikant von dem der Referenzproben abweicht. Mittels analytischem Modellierungsansatzes werden zusätzlich ein geeigneter Indenterdurchmesser und Kriterien für eine reproduzierbare Prozessführung abgeleitet. Die Arbeit liefert den Nachweis, dass die neuartige Methode reproduzierbare Ergebnisse liefert und mit dieser eine schnelle und ressourcenschonende Werkstoffprüfung möglich ist.DissertationBand:0074477 536 - Some of the metrics are blocked by yourconsent settings
Item-typ:Veröffentlichung, Tensile and fatigue properties of flanged NiTi pins from laser produced ball pins(2026-01-20); ; The application of commercialized mechanical and adhesive joining of shape memory alloys in superelastic cycling is limited by their discontinuous joint, poor heat and corrosion resistance. The objective of this work was to adapt a laser-based free form heading to a two-step process chain for fabricating a flanged pin with continuous NiTi alloys, and to identify the influence of the process conditions and post heat treatment on the tensile and fatigue properties under superelastic cycling. The results showed that the delay time of the process chain controlled the flange geometry accuracy. Despite similar tensile properties, different laser parameters resulted in varying functional and structural fatigue under superelastic cycling. Regardless of improved tensile strength by within 16 %, the post heat treatment of the flanged pin may reduce its structural fatigue by up to 50 %. These findings provided opportunity for the flanged NiTi pin in the micro systems demanding superelastic cycling.DissertationBand:007332 26 - Some of the metrics are blocked by yourconsent settings
Item-typ:Veröffentlichung, Hartpartikelverstärkte Oberfläche für das Trockentiefziehen eines hochlegierten Stahls(2020-12-04); ; Durch den Verzicht auf Schmierstoffe in der Umformtechnik kann die Produktion von Bauteilen hinsichtlich ökologischer und ökonomischer Gesichtspunkte optimiert werden. Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Herstellung und Anwendung einer hartpartikelverstärkten Werkzeugoberfläche für das Trockenumformen. Anhand experimenteller Ergebnisse konnten die Einflüsse auf den Hartpartikelgehalt beim Laser-Dispergieren identifiziert werden. Durch die Hartpartikelverstärkung der Werkzeugoberfläche resultieren zwar höhere Reib- bzw. Umformkräfte und die Blechoberflächen werden stärker deformiert, jedoch kann der Verschleiß der Werkzeugoberfläche deutlich vermindert werden. Es konnte nachgewiesen werden, dass durch einen möglichen selektiven Verschleiß der metallischen Matrix zwischen den Hartpartikeln und ein damit einhergehendes Freilegen bzw. Herausstehen der Partikel aus der Oberfläche das tribologische Verhalten nicht signifikant negativ beeinflusst wird.DissertationBand:00721676 556