Additive Fertigungsverfahren werden branchenübergreifend in der Kleinserienfertigung genutzt, wobei das laserbasierte Pulverbettschmelzen metallischer Werkstoffe im Fokus der industriellen Anwendung steht. Während die Qualität sicherheitskritischer Bauteile derzeit durch zeit- und kostenintensive Prüfverfahren sichergestellt werden, bietet der schichtweise Aufbau der Bauteile, kombiniert mit prozessparallelen Überwachungssystemen das Potential der direkten Qualitätsbewertung. Die Bewertung der Schmelzbaderstarrung als maßgebliche Ursache für die resultierende Mikrostruktur stellt aktuell eine Forschungslücke dar.
Das Ziel dieser Arbeit ist es, ein Prozessüberwachungskonzept zu entwickeln, das die lokale Bewertung der Erstarrung und folgend eine Abschätzung der Mikrostruktur ermöglicht. Hierfür wird eine Hochgeschwindigkeitskamera genutzt, welche die Prozesszone um das Schemelzbad detektiert. Basierend auf charakteristischen Intensitätswerten, welche die Phasenübergänge fest-flüssig und flüssig-gasförmig beschreiben, wird die Erstarrungslänge ermittelt. Durch die bekannten Temperaturen der Phasenübergänge wird zudem der Tempera-turgradient bestimmt. Die Einflüsse von Prozessparametern, der Position auf der Bauplattform sowie der Scanvektorrichtung werden in die Auswertung einbezogen. Abschließend wird ein lineares Regressionsmodell, mit den Er-starrungsbedingungen als Eingangsgrößen, zur Abschätzung des mittleren Korndurchmessers entlang der Schmelzbahn entwickelt.
Das entwickelte Vorgehen eröffnet neue Möglichkeiten in der Bewertung von Erstarrungsbedingungen und der lokalen Mikrostruktureigenschaften, welche die industriellen Herausforderungen in der Qualitätssicherung durch prozessparallele Überwachungssysteme und der Prozesszertifizierung adressieren.
Aktualisiert: 2023-05-16
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Additive Fertigungsverfahren werden branchenübergreifend in der Kleinserienfertigung genutzt, wobei das laserbasierte Pulverbettschmelzen metallischer Werkstoffe im Fokus der industriellen Anwendung steht. Während die Qualität sicherheitskritischer Bauteile derzeit durch zeit- und kostenintensive Prüfverfahren sichergestellt werden, bietet der schichtweise Aufbau der Bauteile, kombiniert mit prozessparallelen Überwachungssystemen das Potential der direkten Qualitätsbewertung. Die Bewertung der Schmelzbaderstarrung als maßgebliche Ursache für die resultierende Mikrostruktur stellt aktuell eine Forschungslücke dar.
Das Ziel dieser Arbeit ist es, ein Prozessüberwachungskonzept zu entwickeln, das die lokale Bewertung der Erstarrung und folgend eine Abschätzung der Mikrostruktur ermöglicht. Hierfür wird eine Hochgeschwindigkeitskamera genutzt, welche die Prozesszone um das Schemelzbad detektiert. Basierend auf charakteristischen Intensitätswerten, welche die Phasenübergänge fest-flüssig und flüssig-gasförmig beschreiben, wird die Erstarrungslänge ermittelt. Durch die bekannten Temperaturen der Phasenübergänge wird zudem der Tempera-turgradient bestimmt. Die Einflüsse von Prozessparametern, der Position auf der Bauplattform sowie der Scanvektorrichtung werden in die Auswertung einbezogen. Abschließend wird ein lineares Regressionsmodell, mit den Er-starrungsbedingungen als Eingangsgrößen, zur Abschätzung des mittleren Korndurchmessers entlang der Schmelzbahn entwickelt.
Das entwickelte Vorgehen eröffnet neue Möglichkeiten in der Bewertung von Erstarrungsbedingungen und der lokalen Mikrostruktureigenschaften, welche die industriellen Herausforderungen in der Qualitätssicherung durch prozessparallele Überwachungssysteme und der Prozesszertifizierung adressieren.
Aktualisiert: 2023-05-15
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Additive Fertigungsverfahren werden branchenübergreifend in der Kleinserienfertigung genutzt, wobei das laserbasierte Pulverbettschmelzen metallischer Werkstoffe im Fokus der industriellen Anwendung steht. Während die Qualität sicherheitskritischer Bauteile derzeit durch zeit- und kostenintensive Prüfverfahren sichergestellt werden, bietet der schichtweise Aufbau der Bauteile, kombiniert mit prozessparallelen Überwachungssystemen das Potential der direkten Qualitätsbewertung. Die Bewertung der Schmelzbaderstarrung als maßgebliche Ursache für die resultierende Mikrostruktur stellt aktuell eine Forschungslücke dar.
Das Ziel dieser Arbeit ist es, ein Prozessüberwachungskonzept zu entwickeln, das die lokale Bewertung der Erstarrung und folgend eine Abschätzung der Mikrostruktur ermöglicht. Hierfür wird eine Hochgeschwindigkeitskamera genutzt, welche die Prozesszone um das Schemelzbad detektiert. Basierend auf charakteristischen Intensitätswerten, welche die Phasenübergänge fest-flüssig und flüssig-gasförmig beschreiben, wird die Erstarrungslänge ermittelt. Durch die bekannten Temperaturen der Phasenübergänge wird zudem der Tempera-turgradient bestimmt. Die Einflüsse von Prozessparametern, der Position auf der Bauplattform sowie der Scanvektorrichtung werden in die Auswertung einbezogen. Abschließend wird ein lineares Regressionsmodell, mit den Er-starrungsbedingungen als Eingangsgrößen, zur Abschätzung des mittleren Korndurchmessers entlang der Schmelzbahn entwickelt.
Das entwickelte Vorgehen eröffnet neue Möglichkeiten in der Bewertung von Erstarrungsbedingungen und der lokalen Mikrostruktureigenschaften, welche die industriellen Herausforderungen in der Qualitätssicherung durch prozessparallele Überwachungssysteme und der Prozesszertifizierung adressieren.
Aktualisiert: 2023-05-10
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Additive Fertigungsverfahren werden branchenübergreifend in der Kleinserienfertigung genutzt, wobei das laserbasierte Pulverbettschmelzen metallischer Werkstoffe im Fokus der industriellen Anwendung steht. Während die Qualität sicherheitskritischer Bauteile derzeit durch zeit- und kostenintensive Prüfverfahren sichergestellt werden, bietet der schichtweise Aufbau der Bauteile, kombiniert mit prozessparallelen Überwachungssystemen das Potential der direkten Qualitätsbewertung. Die Bewertung der Schmelzbaderstarrung als maßgebliche Ursache für die resultierende Mikrostruktur stellt aktuell eine Forschungslücke dar.
Das Ziel dieser Arbeit ist es, ein Prozessüberwachungskonzept zu entwickeln, das die lokale Bewertung der Erstarrung und folgend eine Abschätzung der Mikrostruktur ermöglicht. Hierfür wird eine Hochgeschwindigkeitskamera genutzt, welche die Prozesszone um das Schemelzbad detektiert. Basierend auf charakteristischen Intensitätswerten, welche die Phasenübergänge fest-flüssig und flüssig-gasförmig beschreiben, wird die Erstarrungslänge ermittelt. Durch die bekannten Temperaturen der Phasenübergänge wird zudem der Tempera-turgradient bestimmt. Die Einflüsse von Prozessparametern, der Position auf der Bauplattform sowie der Scanvektorrichtung werden in die Auswertung einbezogen. Abschließend wird ein lineares Regressionsmodell, mit den Er-starrungsbedingungen als Eingangsgrößen, zur Abschätzung des mittleren Korndurchmessers entlang der Schmelzbahn entwickelt.
Das entwickelte Vorgehen eröffnet neue Möglichkeiten in der Bewertung von Erstarrungsbedingungen und der lokalen Mikrostruktureigenschaften, welche die industriellen Herausforderungen in der Qualitätssicherung durch prozessparallele Überwachungssysteme und der Prozesszertifizierung adressieren.
Aktualisiert: 2023-05-04
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Energieerzeugung und Mobilität leisten signifikante Beiträge zum anthropogenen Klimawandel, aufgrund der nach wie vor notwendigen Nutzung von Verbrennungsprozessen. Daher ist eine weitere Optimierung der Verbrennungsprozesse hinsichtlich der Reduktion des Ressourcenverbrauchs sowie umweltschädlicher Lärm- und Schadstoffemissionen erforderlich. Eine Voraussetzung dieser Optimierung ist ein grundlegendes Verständnis der auftretenden transienten und reaktiven Fluidströmungen. Die dafür notwendige simultane, bildgebende Detektion mehrere Strömungsgrößen ist herausfordernd, aufgrund der notwendigen hohen Mess- und Datenraten sowie der Forderung einer nichtinvasiven Messung auch in reaktiven Fluiden. Daher erfolgt in dieser Arbeit die Kombination verschiedener Messverfahren mit der heute zur Verfügung stehenden Hochgeschwindigkeitskamera- und Datenverarbeitungstechnik sowie die Charakterisierung dieser Verfahren hinsichtlich ihrer Anwendung bei der Analyse transienter Fluidströmungen. Dafür werden zum einen die Doppler-Global-Velozimetrie mit sinusförmiger Laserfrequenzmodulation sowie Doppler-Global-Velozimetrie mit Laserfrequenzumtastung für die Untersuchung stark transienter Strömungsprozesse mit hohen Messraten bis 500 kHz vorgestellt. Zum anderen wird die kamerabasierte Laservibrometrie in Kombination mit tomografischer Rekonstruktion mittels neuronaler Netze als aussichtsreicher neuer Ansatz für die Analyse drallstabilisierter Flammen herausgestellt. Demonstriert wird die Messung transienter Strömungsprozesse sowie die Erfassung von Fluktuationen der Dichte und Wärmefreisetzungsrate in drallstabilisierten Flammen sowie die korrelationsbasierte Analyse der Strömungsgeschwindigkeit ohne Zugabe invasiver Streupartikel in das reaktive Fluid.
Aktualisiert: 2022-01-10
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Das Metall-Ultraschallschweißen (kurz: USMW) eignet sich zum Verbinden von elektrotechnischen Bauteilen. Trotz der industriellen Verbreitung können Prozessschwankungen auftreten. Diese sind häufig nicht erklärbar, da bezüglich der komplexen Wirkzusammenhänge von Schweißwerkzeugen und Fügeteilen wissenschaftlich fundierte Kenntnisse fehlen.
Das Ziel der Dissertation ist daher die Beschreibung von thermo-mechanischen Vorgängen im mechanischen Gesamtsystem, bestehend aus Sonotrode, Amboss und Fügeteilen, die während der Verbindungsbildung beim USMW von artgleichen Kupfer-Blech-Verbindungen auftreten.
Zu Beginn wird der Versuchsaufbau, das Prozess-Datenerfassungssystem vorgestellt und die Messsignale hinsichtlich ihrer Eignung für die Prozessanalyse bewertet. Dazu wird neben den maschineninternen Signalen das Schwingungsverhalten durch eine Hochgeschwindigkeitskamera und zwei Laser-Doppler-Vibrometer extern erfasst. Die Signale werden anschließend ausgewertet, um charakteristische, transiente Prozesssignale zu identifizieren. Um diesen Signalen konkrete Zustände der Verbindungsbildung zuzuordnen, wird der Prozess nach definierten Zeiten abgebrochen und die Verbindungsbildung mikrostrukturell und bruchmechanisch charakterisiert. Abschließend wird die Verbindungsbildung durch ein empirisch basiertes Prozessphasenmodell beschrieben. Die Überprüfung des Modells unter veränderten Prozessbedingungen belegt außerdem dessen Übertragbarkeit. Bezugnehmend auf den aktuellen Stand der Forschung erlauben die Ergebnisse tiefergehende Einblicke zu den stattfindenden thermo-mechanischen Vorgängen beim USMW. Damit kann die in-situ Prozessanalyse als ein wichtiger Schlüssel für ein umfassenderes Prozessverständnis sowie eine verbesserte Prozessfähigkeit des USMW angesehen werden.
Aktualisiert: 2020-10-15
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Untersuchungen der Prozessvorgänge bei Einschweißungen in Baustahl mit Lasern hoher Brillanz
Aktualisiert: 2021-12-16
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Die photoakustische Tomographie ist ein noch junges, hybrides Bildgebungsverfahren mit großem Potenzial für die Biomedizintechnik. Ultraschallwellen, die nach Absorption kurzer Laserpulse im Inneren von biologischem Gewebe ausgesandt und an dessen Oberfläche gemessen werden, ermöglichen eine dreidimensionale tomographische Rekonstruktion der absorbierenden Strukturen in Tiefen, die mit optischen Verfahren allein nicht erreichbar sind.
Durch optisch-holographische Detektion mit einer Hochgeschwindigkeitskamera können die nur nanometergroßen, schallinduzierten Auslenkungen der Oberfläche erfasst werden, was eine extrem schnelle und kontaktlose Realisierung ermöglicht.
Dieses Werk stellt die physikalischen und technischen Grundlagen ausführlich vor und diskutiert aufgrund theoretischer Überlegungen und systematischer Messungen an Phantomen Möglichkeiten und Grenzen des hier erstmals vorgestellten Ansatzes.
Aktualisiert: 2023-03-21
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Die photoakustische Tomographie ist ein noch junges, hybrides Bildgebungsverfahren mit großem Potenzial für die Biomedizintechnik. Ultraschallwellen, die nach Absorption kurzer Laserpulse im Inneren von biologischem Gewebe ausgesandt und an dessen Oberfläche gemessen werden, ermöglichen eine dreidimensionale tomographische Rekonstruktion der absorbierenden Strukturen in Tiefen, die mit optischen Verfahren allein nicht erreichbar sind.
Durch optisch-holographische Detektion mit einer Hochgeschwindigkeitskamera können die nur nanometergroßen, schallinduzierten Auslenkungen der Oberfläche erfasst werden, was eine extrem schnelle und kontaktlose Realisierung ermöglicht.
Dieses Werk stellt die physikalischen und technischen Grundlagen ausführlich vor und diskutiert aufgrund theoretischer Überlegungen und systematischer Messungen an Phantomen Möglichkeiten und Grenzen des hier erstmals vorgestellten Ansatzes.
Aktualisiert: 2023-03-21
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Mit Superlativen muss man in der heutigen Zeit ja immer sehr vorsichtig sein. Doch was den vorliegenden Film betrifft, sind wir uns absolut sicher, dass FISCH & FANG damit neue Maßstäbe in Sachen Qualität setzt. Kein Aufwand war zu hoch, um wirklich das bestmögliche Ergebnis heraus zu holen.
An erster Stelle steht der Kameramann und Filmschnitt-Profi Dustin Schöne. Der gelernte FISCH & FANG-Redakteur hat sich inzwischen mit einem eigenen Filmstudio selbständig gemacht. Dustin produziert für so namhafte Kunden wie BMW und Red Bull. Klar, dass der Profi für den Zanderfilm nur allermodernste Technik einsetzte - von der Hochgeschwindigkeitskamera bis zur Drohne. Herausgekommen sind einmalige, bis dato in Angelfimen unbekannte Perspektiven und eine Detailschärfe, die ihresgleichen sucht.
Bei diesen extremen hohen Ansprüchen durfte natürlich auch der Hauptdarsteller nicht zurückstehen. Wir konnten keinen Geringeren als Uli Beyer für das anspruchsvolle Groß-Projekt gewinnen. Und der versierte Raubfisch-Profi musste sein ganzes Können aufbieten und richtig hart kämpfen! Schließlich gab der Titel des Films die Devise vor: „Auf Großzander“. Dabei stellt Uli verschiedene Fangmethoden vor, sowohl für Ufer- als auch Bootsangler.
Einen Eindruck von der Güte des Materials liefert die beiliegende DVD, auf der ein Trailer des Films zu sehen ist. Und wer es noch schärfer mag, kann die Scheibe erstmals auch als Blu Ray-Disc in extra hoch auflösender Version erwerben. Wir wünschen Ihnen viel Spaß beim Ansehen!
Laufzeit Ca. 60 min
Aktualisiert: 2022-12-13
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Mit Superlativen muss man in der heutigen Zeit ja immer sehr vorsichtig sein. Doch was den vorliegenden Film betrifft, sind wir uns absolut sicher, dass FISCH & FANG damit neue Maßstäbe in Sachen Qualität setzt. Kein Aufwand war zu hoch, um wirklich das bestmögliche Ergebnis heraus zu holen.
An erster Stelle steht der Kameramann und Filmschnitt-Profi Dustin Schöne. Der gelernte FISCH & FANG-Redakteur hat sich inzwischen mit einem eigenen Filmstudio selbständig gemacht. Dustin produziert für so namhafte Kunden wie BMW und Red Bull. Klar, dass der Profi für den Zanderfilm nur allermodernste Technik einsetzte - von der Hochgeschwindigkeitskamera bis zur Drohne. Herausgekommen sind einmalige, bis dato in Angelfimen unbekannte Perspektiven und eine Detailschärfe, die ihresgleichen sucht.
Bei diesen extremen hohen Ansprüchen durfte natürlich auch der Hauptdarsteller nicht zurückstehen. Wir konnten keinen Geringeren als Uli Beyer für das anspruchsvolle Groß-Projekt gewinnen. Und der versierte Raubfisch-Profi musste sein ganzes Können aufbieten und richtig hart kämpfen! Schließlich gab der Titel des Films die Devise vor: „Auf Großzander“. Dabei stellt Uli verschiedene Fangmethoden vor, sowohl für Ufer- als auch Bootsangler.
Einen Eindruck von der Güte des Materials liefert die beiliegende DVD, auf der ein Trailer des Films zu sehen ist. Und wer es noch schärfer mag, kann die Scheibe erstmals auch als Blu Ray-Disc in extra hoch auflösender Version erwerben. Wir wünschen Ihnen viel Spaß beim Ansehen!
Laufzeit ca. 60 min
https://www.youtube.com/watch?v=QeozGfde4mE
Aktualisiert: 2022-05-16
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Für die Menschen zählen Gewitter mit Donner und Blitz zu den ältesten bekannten Phänomenen der Natur. Die Tatsache, dass Blitze dennoch bis heute nicht abschließend erforscht sind, liegt in dem äußerst komplexen, schnellen und stochastischen Verhalten der Blitzentladung begründet.
Der Autor befasste sich in Rahmen dieser Arbeit u.a. mit der Entwicklung eines modernen Messsystems, durch das die Erfassung von sowohl elektrischen als auch optischen Parametern der im Nanosekundenbereich ablaufenden Prozesse der Entladungen möglich wurde. Es handelt sich um technisch anspruchsvolle Messungen von hohen Stoßspannungen und schwachen Vorentladungsströmen in einem großen Frequenzbereich. Außerdem gelang es durch eine geschickte Synchronisation, die Entladungsprozesse präzise und erstmalig in einer Fotosequenz aufzunehmen.
Auf Grundlage der Messergebnisse konnte der Entladungsprozess in mehrere Phasen der Vorentladung unterteilt und beschrieben werden. Vor allem beweisen die Messergebnisse die Existenz einer kanalartigen Vorentladung, die nicht zwingend zu einem Durchschlag führt. Dieser Mechanismus, der bei langsam ansteigenden Spannungen als stabile Leaderentladung benannt und mit Thermoionisation gekennzeichnet ist, war bei Blitzstoßspannungen bisher umstritten.
Aktualisiert: 2020-12-16
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