Lasergerechte Konstruktion Und Fertigung: Stand Der Technik Und Potentiale

ISBN-13: 9783540623113 / Niemiecki / Miękka / 1992 / 246 str.

Walter Eversheim

Opis

Basierend auf den Ergebnissen einer breit angelegten Umfrage in Industrie und Forschung wird der Stand der Technik sowie der zukunftige Forschungsbedarf auf dem Gebiet der Lasermaterialbearbeitung aufgezeigt und gewichtet. Dabei werden Aspekte genannt, die den Erfolg des Lasereinsatzes in der industriellen Praxis beeintrachtigen konnen. Besonders wichtige Themenkomplexe werden durch Expertenbeitrage detailliert."

Spis treści

1 Einleitung.- 1.1 Problemstellung und Zielsetzung der Untersuchung.- 1.2 Inhaltlicher Aufbau des Buches.- 1.3 Literatur zu Kapitel 1.- 2 Methodische Grundlagen der Untersuchung.- 2.1 Vorgehensweise.- 2.2 Ableitung von Suchfeldern.- 2.2.1 Entwicklung eines Planungsmodells.- 2.2.2 Entwicklung eines Anlagenmodells.- 2.3 Vorbereitung der Untersuchungen.- 2.3.1 Entwicklung eines Bogens zur Ideenfindung.- 2.3.2 Ableitung des Teilnehmerspektrums der Befragungsaktion.- 2.3.3 Entwicklung einer Bewertungssystematik.- 2.4 Literatur zu Kapitel 2.- 3 Ermittlung des Forschungsbedarfs im Bereich „Grundlagen lasergerechter Konstruktion und Fertigung“.- 3.1 Ableitung der Defizite im Bereich der Lasertechnologie.- 3.1.1 Defizite bei der Planung von Lasersystemen.- 3.1.2 Defizite beim Einsatz von Lasersystemen.- 3.1.3 Gewichtung der Defizite.- 3.2 Aufzeigen des Forschungsbedarfs im Bereich „Grundlagen lasergerechter Konstruktion und Fertigung“.- 3.2.1 Zuordnung des Forschungsbedarfs zu den Ausschreibungsschwerpunkten.- 3.2.1.1 Lasergerechte Konstruktion von Werkstücken.- 3.2.1.2 Konzeption und Auslegung produktionstauglicher Laserbearbeitungssysteme.- 3.2.1.3 Einordnung der Laserbearbeitung in den betrieblichen Ablauf.- 3.2.2 Prüfung der Förderungswürdigkeit.- 3.2.3 Themenrangfolge zur Bearbeitung des Forschungs Schwerpunktes „Grundlagen lasergerechter Konstruktion und Fertigung“.- 3.2 Literatur zu Kapitel 3.- 4 Detaillierung des Forschungsbedarfs im Bereich „Grundlagen lasergerechter Konstruktion und Fertigung“.- 4.1 Einführung zum Expertengespräch „Grundlagen lasergerechter Konstruktion und Fertigung“.- 4.2 Lasergerechte Konstruktion von Werkstücken.- 4.2.1 Verfahrensspezifisch orientierter Forschungsbedarf auf dem Gebiet der Lasermaterialbearbeitung.- 4.2.1.1 Einführung.- 4.2.1.2 Derzeitiger Stand.- 4.2.1.2.1 Umwandlungshärten.- 4.1.1.2.1 Beschichten, Umschmelzen mit Zusatzwerkstoffen.- 4.2.1.2.1 Schweißen.- 4.2.1.3 Forschungsbedarf.- 4.2.1.3.1 Eigenschaftsermittlung der laserbehandelten Werkstoffe.- 4.2.1.3.2 Bauteilgestaltung.- 4.2.2 Ermittlung der technischen und konstruktiven Möglichkeiten bei Einsatz der Lasertechnologie.- 4.2.2.1 Derzeitige Situation.- 4.2.2.2 Problemfelder und Wissensdefizite.- 4.2.2.3 Zukünftiger Forschungsbedarf.- 4.2.3 Rechnerunterstützte Hilfsmittel für die lasergerechte Konstruktion.- 4.2.3.1 Derzeitige Situation.- 4.2.3.2 Problemfelder und Defizite.- 4.2.3.2.1 Das Konzept der beanspruchungsgerechten Laseroberflächenveredelung.- 4.2.3.2.2 Geometrische Optimierung der Laserbehandlung.- 4.2.3.3 Zukünftiger Forschungsbedarf.- 4.2.4 Entwicklung technischer Richtlinien und Normen für die Lasertechnologie.- 4.2.4.1 Einleitung.- 4.2.4.2 Entwicklungsbegleitende Normung als Beitrag zurtechnischen und wirtschaftlichen Entfaltung der Lasertechnik.- 4.2.4.3 Bedarfsanalyse für entwicklungsbegleitende Normung.- 4.2.4.4 Normungsbedarf zum lasergerechten Konstruieren und Fertigen.- 4.2.4.4.1 Terminologie.- 4.2.4.4.2 Kennzeichnung von Prozeßdaten.- 4.2.4.4.3 Qualitätssicherung.- 4.2.4.4.4 Grundsätze für das Konstruieren laserstrahlgeschweißter Bauteile.- 4.2.4.4.5 Prüfverfahren.- 4.2.4.4.6 Abnahmeprüfungen.- 4.2.4.4.7 Lasersicherheit.- 4.2.5 Ermittlung laserspezifischer Kosten und Einsparungspotentiale.- 4.2.5.1 Derzeitige Situation, Stand der Technik.- 4.2.5.2 Problemfelder und Defizite.- 4.2.5.2.1 Wirtschaftliche Rahmenbedingungen für den Lasereinsatz in der Fertigung.- 4.2.5.2.2 Laserspezifische Kosten.- 4.2.5.2.3 Laserspezifische Einsparungspotentiale.- 4.2.5.3 Zukünftiger Forschungsbedarf.- 4.2.5.4 Literatur zu Abschnitt 4.2.5.- 4.3 Konzeption und Auslegung produktionstauglicher Laserbearbeitungssysteme.- 4.3.1 Entwicklung neuer Lasersysteme und -komponenten.- 4.3.1.1 Einleitung.- 4.3.1.2 Systemtechnische Planung einer Laseranlage.- 4.3.1.2.1 Anforderungen aus der Fertigungspalette.- 4.3.1.2.2 Anforderungen aus der Fertigungstechnologie.- 4.3.1.2.3 Anforderungen aus dem Fertigungsergebnis.- 4.3.1.2.4 Anforderungen aus der Firmenstruktur.- 4.3.1.3 Zukünftige erforderliche Aktivitäten.- 4.3.1.3.1 Laserstrahlquellen.- 4.3.1.3.2 Strahlführungs-und Strahlformungssysteme.- 4.3.1.3.3 Komponenten für die Werkstückhandhabung.- 4.3.1.3.4 Steuerungs-und Überwachungselemente.- 4.3.1.3.5 Sicherheitseinrichtungen.- 4.3.1.3.6 Lasersystemtechnik.- 4.3.1.4 Zusammenfassung.- 4.3.1.5 Literatur zu Abschnitt 4.3.1.- 4.3.2 Lasergerechte Konstruktion und Fertigung unter Berücksichtigung der Möglichkeiten der Qualitätssicherung durch Prozeßüberwachung und Diagnose.- 4.3.2.1 Einleitung.- 4.3.2.2 Besonderheiten der Laserstrahlung.- 4.3.2.3 Möglichkeiten der Qualitätssicherung.- 4.3.2.4 Konsequenzen für Konstruktion und Fertigungsplanung.- 4.3.2.5 Defizite und zukünftiger Forschungsbedarf.- 4.3.3 Einsatz von Expertensystemen in der Lasertechnologie.- 4.3.3.1 Derzeitiger Entwicklungsstand.- 4.3.3.1.1 Motivation zum Einsatz von Expertensystemen.- 4.3.3.1.2 Einsatz von Expertensystemen von der Konstruktion bis zur Fertigung.- 4.3.3.1.3 Rechnerunterstützung bei der Laserstrahlanwendung von der Konstruktion bis zur Fertigung.- 4.3.3.2 Problemfelder und Defizite.- 4.3.3.2.1 Konstruktion von Werkstücken.- 4.3.3.2.2 Arbeitsplanung.- 4.3.3.2.3 Ermittlung technologischer Prozeßparameter.- 4.3.3.2.4 Diagnose und Überwachung.- 4.3.3.2.5 Anlagenplanung.- 4.3.3.3 Zukünftiger Forschungsbedarf.- 4.3.3.4 Literatur zu Abschnitt 4.3.3.- 4.3.4 Verfahren, Methoden und Hilfsmittel zur Konzeption und Abnahme von Lasersystemen.- 4.3.4.1 Einleitung.- 4.3.4.2 Fertigungsverfahren und Einsatzbereiche der Lasermaterialbearbeitung heute.- 4.3.4.2.1 Laserstrahlschneiden.- 4.3.4.2.2 Laserstrahlschweißen.- 4.3.4.3 Anlagenprinzipien für die Lasermaterialbearbeitung.- 4.3.4.3.1 Kinematische Konzepte räumlicher Laseranlagen.- 4.3.4.3.2 Realisierte 3D-Laseranlagen.- 4.3.4.4 Einflußfaktoren auf das Bearbeitungsergebnis am Werkstück.- 4.3.4.5 Erfassen der produktionstechnischen Einflußfaktoren.- 4.3.4.6 Konzeption und Realisierung einer aufgabenspezifischen Laserstrahlschneidanlage.- 4.3.4.7 Ausblick.- 4.4 Einordnung der Laserbearbeitung in den betrieblichen Ablauf.- 4.4.1 Entwicklung laserspezifischer Qualitätssicherungskonzepte.- 4.4.1.1 Derzeitige Situation.- 4.4.1.2 Problemfelder und Defizite.- 4.4.1.3 Zukünftiger Forschungsbedarf.- 4.4.1.4 Literatur zu Abschnitt 4.4.1.- 4.4.2 Integration von Laserbearbeitungssystemen in die rechnergestützte Produktion.- 4.4.2.1 Derzeitige Situation.- 4.4.2.2 Problemfelder und Defizite.- 4.4.2.3 Zukünftiger Forschungsbedarf.- 4.4.2.3.1 Ablauforganisatorischer Informationsfluß.- 4.4.2.3.2 Integration von Konstruktion und Planung.- 4.4.2.3.3 Planungshilfsmittel.- 4.4.2.3.4 Off-line-Programmierverfahren.- 4.4.2.3.5 Materialfluß.- 4.4.2.3.6 Sensorik.- 4.4.2.3.7 Datentechnische Integration.- 4.4.2.4 Zusammenfassung.- 4.4.2.5 Literatur zu Abschnitt 4.4.2.- 4.4.3 Menschen-und umweltgerechte Konzepte zur Lasermaterialbearbeitung.- 4.4.3.1 Einführung.- 4.4.3.2 Die Notwendigkeit erweiterter Lasten-und Pflichtenhefte.- 4.4.3.3 Der sozialverträgliche Betrieb.- 4.4.3.3.1 Gestaltung der Arbeitsorganisation.- 4.4.3.3.2 Veränderte Anforderungen an das Bildungssystem.- 4.4.3.4 Die Bedeutung der ökologischen Zielsetzungen.- 4.4.3.5 Zusammenfassung.- 4.4.3.6 Literatur zu Abschnitt 4.4.3.- 5 Anhang.- Anhang 1: Bogen zur Ideenfindung.- Anhang 2: Strukturierung und Zuordnung des ermittelten Forschungsbedarfs.- Anhang 3: Prioritätenliste für den ermittelten und auf Förderungsfähigkeit geprüften Forschungsbedarf, geordnet nach sinkender Bedeutung.- 6 Sachwortverzeichnis.