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Mechanismen der Nahtfehlerentstehung beim Laserstrahlhartlöten

ISBN: 978-3-86359-407-7

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Kurzübersicht

Im automobilen Karosseriebau wird das Laserstrahlhartlöten bevorzugt dort eingesetzt, wo besonders hohe Ansprüche an die Dichtheit und Oberflächenqualität einer Verbindung bestehen. Die Nahtqualität und mögliche Nahtfehler sind daher bei diesem Fügeverfahren von außerordentlich hoher Bedeutung. Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Analyse dieser Fehler und zeigt Möglichkeiten zu ihrer Vermeidung auf.

Mechanismen der Nahtfehlerentstehung beim Laserstrahlhartlöten

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Details

Das Laserstrahlhartlöten verbindet typische Vorteile des Laserschweißens, wie eine hohe Prozessgeschwindigkeit und hervorragende Automatisierbarkeit, mit der Möglichkeit zur Erzeugung von Nähten mit außerordentlich hoher Oberflächenqualität. Es wird zunehmend eingesetzt, um im Karosseriebau verzinkte Stahlbleche miteinander zu verbinden. Die Lötnähte befinden sich in dieser Anwendung im unmittelbaren Sichtfeld des Endkunden und müssen höchsten Ansprüchen hinsichtlich der Dichtheit und Oberflächenqualität genügen. Die Nahtqualität und mögliche Fehler besitzen beim Laserstrahlhartlöten folglich einen besonders hohen Stellenwert. Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit diesen Fehlern und Möglichkeiten zu deren Vermeidung.

 

Um eine strukturierte Betrachtung des Themenfelds zu ermöglichen, werden mögliche Nahtfehler zu Beginn der Arbeit in vier verschiedene Kategorien eingeteilt: Poren, Bindefehler, Oberflächenfehler und metallurgische Fehler. Eine Analyse dieser Fehlertypen erfolgt in nachfolgenden Prozessuntersuchungen durch die systematische Betrachtung relevanter Einflussgrößen, wie der Ausrichtung des Lötdrahts, der zugeführten Drahtmenge und des verwendeten Intensitätsprofils. Hierbei werden verzinkte Stahlbleche unter Verwendung industrieüblicher, kupferbasierter Lotwerkstoffe im Bördelstoß gefügt. Mit Hilfe unterschiedlicher Kamerasysteme werden zudem die Entstehungsabläufe verschiedener Fehlertypen im sichtbaren und nahinfraroten Bereich analysiert. Die Betrachtung einzelner Teilaspekte des Lötprozesses erfolgt in ergänzenden Analogieversuchen. Dies beinhaltet eine Untersuchung des Benetzungsverhaltens verschiedener Kombinationen von Lot- und Grundwerkstoffen. Auch grundlegende Eigenschaften der Nahtfehler wie ihre Form und Größe sowie die Auswirkung von Fehlern auf Nahteigenschaften wie die Festigkeit und Lackierbarkeit werden untersucht.

 

Anhand der gesammelten Erkenntnisse gelingt es, für jeden Fehlertyp Möglichkeiten zur Verbesserung der Prozessfähigkeit durch Beeinflussung der jeweiligen Zielgröße aufzuzeigen. Ferner werden Erklärungsmodelle für sämtliche Fehlertypen erstellt und durch Identifizierung geeigneter Schnittstellen miteinander verkettet. Die erarbeiteten Ergebnisse bilden eine geeignete Grundlage für die Analyse und Verbesserung von Lötprozessen, die Prävention von Nahtfehlern und die gezielte Generierung von Nahtfehlern zu Testzwecken.

Zusatzinformation

Autor Frank, Sascha Jürgen
ISBN/Artikelnr. 978-3-86359-407-7
Gewicht 0.270 kg
Erscheinungsdatum 01.04.2016
Lieferzeit 3-4 Tage
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