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Friday, September 18, 2009, GST: Messe Forum 4:20 PM Fügeverfahren 4 |
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Virtuelle Prozessplanung für Laser-Schweiß-Prozesse im Schiffbau |
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Marc Kirchhoff* / Institut für Laser- und Anlagensystemtechnik (iLAS), Technische Universität Hamburg-Harburg (TUHH), D Claus Emmelmann/ iLAS - TUHH, D |
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Die vielen Forschungsaktivitäten und Entwicklungen im Bereich der Lasertechnologie haben eine Vielzahl unterschiedlicher Laserfügeverfahren hervorgebracht. Für die konkrete Bearbeitung einer Fügeaufgabe stellt sich dem Anwender damit die Frage, wie er seine Bauteilfertigung gestalten muss, um die Konstruktion in ein Fertigteil mit der angestrebten Qualität, in einer angemessenen Fertigungszeit sowie mit möglichst geringen Kosten zu fertigen. Dabei kann die für eine optimale Fertigung der Einsatz eines einzelnen Fügeverfahrens, aber auch eine kombinierte Bearbeitung mit mehreren Verfahren sinnvoll sein. Um hier mit einem geringen Aufwand hinsichtlich Versuchsreihen und Maschinenstillstandszeiten und losgelöst von dem Erfahrungswissen einzelner Mitarbeiter einen geeigneten Fertigungsprozess zu entwickeln, ist eine virtuelle Prozessplanung im Vorfeld sinnvoll. Beispielhaft sei hier als ein Qualitäts- und damit Auslegungskriterium für den Prozess der Schweißverzug genannt. Dieser wird durch das Schweißverfahren selbst, aber auch durch die Konstruktion und eine Reihe von weiteren Einflussparametern beeinflusst, die eine Aussage über den zu erwartenden Verzug im Vorfeld erschweren. Hier ermöglicht der Einsatz einer softwaregestützten Prozess- und Verzugsmodellierung eine erste Aussage und damit die Möglichkeit, den Prozess zunächst virtuell zu optimieren. Analog der dargestellten Optimierung eines Laserfügeprozesses hinsichtlich des Verzugs können mittels einer virtuellen Prozessplanung die Einflüsse weiterer Einflussfaktoren auf das Bearbeitungsergebnis bestimmt werden und so entsprechend der verschiedener spezifizierter Zielgrößen optimiert werden. Insbesondere bei der Kleinserien- oder Einzelteilfertigung, oder bei der Fertigung kostenintensiver Bauteile ist eine solche virtuelle Planung ohne aufwändige und umfangreiche Versuchsreihen aus wirtschaftlichen Gesichtspunkten sinnvoll. In dem Vortrag werden die Ziele und Anforderungen an ein Werkzeug zur virtuellen Prozessplanung aufgezeigt und anhand eines konkreten Beispiels das Potential und das Einsatzspektrum dargestellt. |