Optische Kohärenztomographie für Laserdurchstrahlschweißprozesse bei Kunststoffen.

Format:

Book

Author/Creator:

Ackermann, Philippe.

Language:

German

Subjects (All):

Optical coherence tomography.

Laser welding.

Physical Description:

1 online resource (178 pages)

Edition:

1st ed.

Place of Publication:

Aachen : Apprimus Wissenschaftsverlag, 2020.

Summary:

Die Erfassung von geometrischen Parametern während des Laserdurchstrahlschweißprozesses (LDS) benötigt eine Messmethode, welche in der Lage ist, tomographische Daten aufnehmen zu können.In der Arbeit wird ein OCT-basiertes Konzept zur In-Prozess-Erfassung von geometrischen Parametern im LDS erarbeitet. Dabei werden die erforderlichen OCT-Systemparameter bestimmt. Es wird eine Messmittelfähigkeitsanalyse nach VDA 5 vorgenommen. Dann erfolgt die Laserintegration mit Validierungsmessungen.

Contents:

Intro

1 Einleitung

1.1 Motivation

1.2 Forschungsansatz

1.3 Aufbau der Arbeit

2 Grundlagen der Prozessüberwachung beimLaserdurchstrahlschweißen

2.1 Funktionsprinzip des Laserdurchstrahlschweißens

2.1.1 Bestrahlungsarten

2.1.2 Parameter des Prozessabaufs

2.2 Polymere

2.2.1 Thermoplaste

2.2.2 Optische Eigenschaften

2.2.3 Polyamid 6

2.2.4 Polycarbonat

2.3 Prozessüberwachung beim Laserdurchstrahlschweißen

2.3.1 Allgemein

2.3.2 Stand der Technik

2.3.3 DIN-Norm

2.4 Relevante Material- und Prozesseigenschaften

2.4.1 Geometrische Ausdehnung und Lage der Schweißnaht sowie Blasenbildung

2.4.2 Prüfkriterien

2.5 Kategorisierung geometrischer Parameter

2.6 Optische Kohärenztomographie

2.6.1 Interferenzprinzip

2.6.2 (Kurz)-kohärente Interferenz und polarisationsbedingte Signaleinwirkung

2.6.3 Prinzip Fourier-domain-OCT

2.6.4 Swept-Source-OCT

2.7 Charakterisierung von OCT-Systemen

2.7.1 Point-spread function (PSF)

2.7.2 Axiale Auflösung

2.7.3 Laterale Auflösung, Schärfentiefe, Messbereich u. Abbildungstiefe

2.7.4 Sichtfeld (Field of view)

2.7.5 SNR, Sensitivität, Dynamikumfang und Roll-Off

2.7.6 Rauschen

2.8 Elektromagnetische Strahlung

2.8.1 Wechselwirkung zwischen Kunststoff und optischer Strahlung

2.8.2 Dispersion

2.8.3 Absorption, Eindringtiefe und Abbildungstiefe

2.9 Zwischenfazit und Ableitung des Forschungsbedarfs

3 Gestaltung eines OCT-basierten Messsystems fürdie Prozessüberwachung

3.1 Laboraufbau und Parametrisierung

3.1.1 OCT-System und Komponenten

3.1.2 Strahlkopplung und Gesamtsystem

3.2 Simulation

3.2.1 Grundlagen

3.2.2 Fokusversatz zwischen Messstrahl und Prozessstrahl

3.2.3 Dispersionskompensation

3.2.4 Messstrahldurchmesser, laterale Auflösung und Versatz.

3.2.5 Scanwinkel der zweiten galvanometrischen Scaneinheit zur Ablenkungdes Messstrahls

3.2.6 Potentielle Optimierung des optischen Systems

3.3 Zwischenfazit

4 Charakterisierung und Validierung des Messsystems

4.1 Einflüsse auf die Messung

4.2 Charakterisierung

4.2.1 Systemrelevante Parameter

4.2.2 SNR, Sensitivität, Roll-Off und Dynamikumfang

4.3 Messmittel-Fähigkeitsanalyse

4.4 Messung praxisrelevanter Bauteile

4.5 Zwischenfazit

5 Validierung des Messsystems im Laserdurchstrahlschweißprozess

5.1 Auslegung der Messstrategie

5.2 Integration in das Laserdurchstrahlschweißsystem

5.3 Zwischenfazit

6 Zusammenfassung und Ausblick

7 Literaturverzeichnis

8 Anhang.

Notes:

Description based on publisher supplied metadata and other sources.

Part of the metadata in this record was created by AI, based on the text of the resource.

ISBN:

9783863598822

3863598822

OCLC:

1175917129