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Reproduzierbares Laserstrahl-Mikroschweißen blanker Kupferwerkstoffe durch phasenbasierte Prozessführung

 
: Keller, Thomas W.
: Beyer, Eckhard; Füssel, Uwe; Ramsayer, Reiner M.

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Dresden, 2011, X, 120 S.
Dresden, TU, Diss., 2011
 
Deutsch
Dissertation
Fraunhofer IWS ()
Auftragsschweißen; Materialbearbeitung; Kupfer; Laserschweißen

[]
1 Einleitung
2 Stand der Technik
2.1 Einordnung des Laserstrahl-Mikroschweißens als Fügeverfahren
2.2 Strahl-Werkstoff-Wechselwirkung
2.2.1 Absorption von Laserstrahlung
2.2.2 Wärmeleitung
2.2.3 Prozessmodell und Schmelzbadströmungen
2.2.4 Prozessemissionen
2.3 Systemtechnik
2.4 Sensorik und Verfahren zur automatisierten Prozessüberwachung
2.4.1 Strahldiagnostik
2.4.2 Akustische Sensoren
2.4.3 Optische Sensoren
2.5 Methoden zur Prozessstabilisierung
2.5.1 Pulsformung
2.5.2 Prozessregelung
3 Zielsetzung der Arbeit
4 Systemtechnik für gepulste Laserstrahl-Mikroschweißungen
4.1 Strahlquelle und Bearbeitungsoptik
4.2 Systeme zur Prozessanalyse
4.2.1 High-Speed Aufnahmen
4.2.2 Photodiodenbasierte Sensorik
4.3 Untersuchungen zum optischen Strahlengang
4.3.1 Theoretische Betrachtungen der transienten Signalverläufe
4.3.2 Auslegungskriterien
4.3.3 Einfluss des Faserdurchmessers
4.3.4 Einfluss der Lage von Beobachtungsfaser und Bearbeitungsoptik
4.4 Zusammenfassung
5 Phasenbasierte Prozessführung
5.1 Analyse der Prozessphasen
5.2 Einflüsse von Prozessparametern und Bauteileigenschaften
5.2.1 Spezifische Laserleistung
5.2.2 Fokuslage
5.2.3 Physikalische und geometrische Eigenschaften des Bauteils
5.3 Modell der phasenbasierten Prozessführung
5.4 Zusammenfassung
6 Laser-Mikroschweißen elektrischer Kontakte
6.1 Artgleiche stoffschlüssige Verbindungen
6.2 Artungleiche stoffschlüssige Verbindungen
6.3 Ausregeln von Störgrößen
6.3.1 Verunreinigungen des Schutzglases
6.3.2 Bauteilpositionierung
6.3.3 Oberflächeneinflüsse
6.4 Zusammenfassung
7 Zusammenfassung
8 Ausblick