VL 8 - Übung Flashcards
Welche konkurrierenden Verfahren werden zum Abtragen von Material genutzt? Welche Vor-
und Nachteile hat das Laserstrahlabtragen?
- Zerspanende Verfahren (Drehen, Bohren, Fräsen),
- Erodieren,
- LIGA - Lithographie, Galvanik und Abformung,
- Chemische Verfahren (Ätzen),
- Laserstrahlabtragen.
Vorteile:
- Flexibel und berührungslos,
- Einfache Modellerstellung und Modellbearbeitung über CAD-/ CAM-Kopplung,
- Große Werkstofffreiheit.
Nachteile:
- Kosten,
- Lange Bearbeitungsdauer bei großen Volumina,
- Bilden einer schmelzflüssigen Phase,
- Wärmeeinbringung.
Welche zwei Verfahrensprinzipien gibt es beim Abtragen mit Laserstrahlung
- Sublimationsabtrag,
- Schmelzabtrag.
Welche Strategien überführen die Punktbearbeitung in die Flächenbearbeitun?
- Vektorielle Bearbeitung,
- Raster/Pixel Bearbeitung ,
- Kein Energiestau an
Bearbeitungsrändern.
Welche Probleme können beim Laserstrahlabtragen durch die Strahlquelle verursacht werden?
- Pulsüberhöhung bei den ersten drei Pulsen wegen Übersättigung des Aktiven Mediums,
- Puls-zu-Puls-Instabilitäten, insbesondere bei lampengepumpten Systemen,
- First Puls Kill -> Absorber.
Wodurch unterscheidet sich das Abtragen von Keramiken, Metallen und Kunststoffen
Keramiken:
- thermisch, (flüssig) gasförmig,
- Thermoschockverhalten,
Metalle:
- thermisch, flüssig und gasförmig,
Kunststoffe:
- photolytisch thermisch, gasförmig.
Nennen und beschreiben Sie die vier Techniken beim Laserstrahlbohren
Einzelpulsbohren: Einstrahlung eines kurzen Laserstrahlpulses auf die
Werkstückoberfläche. Bohrungsdurchmesser bis 0,25 mm;
Bohrungstiefe bis 2 mm.
Perkussionsbohren: Einstrahlung vieler kurzer Laserstrahlpulse schnell hintereinander
(„Mehrfachpulsverfahren“). Bohrungsdurchmesser bis 1 mm;
Bohrungstiefe bis 6 mm.
Trepannieren:
Bohrung durch gesamte Materialdicke, anschließend Nachführung
des Laserstrahls entsprechend der Lochperipherie.
Bohrungsdurchmesser bis einige Millimeter möglich.
Wendelbohren:
Rotation des fokussierten Laserstrahls um die Symmetrieachse der
Bohrung. Durch mehrere Umdrehungen der Optik wird das Material wendelförmig abgetragen. Bohrungsdurchmesser höchstens gleich dem doppelten Strahldurchmesser.
Wichtigste Auswahlkriterien:
- Bohrungsdurchmesser,
- Bohrungstiefe,
- Schachtverhältnis: Bohrungstiefe/Bohrungsdurchmesser
Welchen Einfluss hat die Polarisation auf das Bohrergebnis beim Perkussionsverfahren?
- Die Polarisation bildet sich im Ergebnis ab,
- Auch ein zirkular-polarisierter Strahl führt zu nicht zylindrischen Bohrungen,
- Der Strahl muss deshalb während der Bearbeitung gedreht werden.
Nennen Sie wichtige Prozessparameter und Einstellgrößen zum Schneiden mit Laserstrahlung.
- Laserleistung,
- Fokuslage,
- Fokusdurchmesser,
- Intensität,
- Rayleighlänge,
- Polarisation.
Nennen Sie die Vor- und Nachteile des Schneidens mit gepulster Laserstrahlung
Vorteile:
- Festlegung von Pulsdauer und Frequenz:
- > Laserleistungskontrolle,
- Hohe Pulsleistung/-spitzenleistung:
- > verbesserte Absorption,
- Geringe Wärmeleitungsverluste bei kurzen Pulsdauern,
Nachteile:
- Diskontinuierliche Energiezufuhr,
- Meist geringere Schneidgeschwindigkeit.
Wo wird das Schneiden mit gepulster Laserstrahlung eingesetzt?
- Schwierige Konturelemente,
- Hochreflektierende, Werkstoffe,
- Gut wärmeleitende oder temperaturempfindliche Werkstoffe,
- Gepulste Nd:YAG; Excimer vorwiegend beim Feinschneiden:
- > da bessere Fokussierbarkeit,
- > jedoch geringere Schneidgeschwindigkeit,
Verfahren in Thermisches Schneiden
- Sublimierschneiden,
- Schmelzschneiden,
- Brennschneiden.
Wodurch sind beim Mikroschneiden mit Laserstrahlung Grenzen gesetzt?
- Schmale Stege und spitze Winkel,
- Wärmestau im Werkstoff -> Überhitzung,
- Verzug, Abschmelzen, Aufhärtung,
- Kleine Radien,
- Verringerung der Schneidgeschwindigkeit,
- Wärmebeeinflussung bei schmalen Spalten und Stegen,
- Veränderung der Werkstoffparameter -> Gratbildung,
- Große Schnittlängen,
- Verzug durch Wärmeeinbringung.
