Ziel der vorliegenden Arbeit ist die Untersuchung der Methode der Laserinduzierten Plasmaspektroskopie (LIPS) zur Bestimmung des Aufmischungsgrades ([Eta]) in durch Laserstrahl-Präzisionsauftragschweißen (LAP) hergestellten Beschichtungen. Grund- und Zusatzwerkstoff müssen sich hierbei in ihrer Elementzusammensetzung voneinander unterscheiden. Als Substratmaterial diente unlegierter Baustahl, als Zusatzwerkstoff wurde Stellit 21 eingesetzt. [Eta] stellt eine wichtige Qualitätskenngröße dar und kann nach vorheriger Kalibrierung des LIPS-Messsystems sowohl offline als auch online detektiert werden. Der Aufmischungsgrad korreliert mit dem detektierten Emissionslinienverhältnis. Im untersuchten Fall besteht in guter Näherung ein linearer Zusammenhang zwischen beiden Größen. Die Vorteile von LIPS gegenüber anderen Verfahren liegen insbesondere in der berührungslosen Analyse und der entfallenden Probenpräparation. Prinzipiell lässt sich das Vorgehen auf andere Werkstoffsysteme übertragen. Das verwendete LISP-Messsystem kann in den Fertigungsprozess integriert werden und steht als Technologiemodul für eine qualifizierte Überwachung des Aufmischungsgrades beim LAP-Prozess zur Verfügung.

Ziel der vorliegenden Arbeit ist die Untersuchung der Methode der Laserinduzierten Plasmaspektroskopie (LIPS) zur Bestimmung des Aufmischungsgrades ([Eta]) in durch Laserstrahl-Präzisionsauftragschweißen (LAP) hergestellten Beschichtungen. Grund- und Zusatzwerkstoff müssen sich hierbei in ihrer Elementzusammensetzung voneinander unterscheiden. Als Substratmaterial diente unlegierter Baustahl, als Zusatzwerkstoff wurde Stellit 21 eingesetzt. [Eta] stellt eine wichtige Qualitätskenngröße dar und kann nach vorheriger Kalibrierung des LIPS-Messsystems sowohl offline als auch online detektiert werden. Der Aufmischungsgrad korreliert mit dem detektierten Emissionslinienverhältnis. Im untersuchten Fall besteht in guter Näherung ein linearer Zusammenhang zwischen beiden Größen. Die Vorteile von LIPS gegenüber anderen Verfahren liegen insbesondere in der berührungslosen Analyse und der entfallenden Probenpräparation. Prinzipiell lässt sich das Vorgehen auf andere Werkstoffsysteme übertragen. Das verwendete LISP-Messsystem kann in den Fertigungsprozess integriert werden und steht als Technologiemodul für eine qualifizierte Überwachung des Aufmischungsgrades beim LAP-Prozess zur Verfügung.

Gegenstand der Dissertationsschrift ist eine Darstellung des gegebenen Wissensstandes zum Scherschneiden anhand der Literatur, mit einer Einordnung des Schrägschneidens. Auf dieser Grundlage erfolgt eine Verfahrens- und Prozeßbeschreibung des Schrägschneidens, als Variante des Scherschneidens, insbesondere eine Untersuchung des auftretenden Verschleisses. Es wird die Anwendung des Laser-Pulver-Auftragschweißen an Schneidwerkzeugen zur Verschleißminimierung erprobt und bewertet.

Gegenstand der Dissertationsschrift ist eine Darstellung des gegebenen Wissensstandes zum Scherschneiden anhand der Literatur, mit einer Einordnung des Schrägschneidens. Auf dieser Grundlage erfolgt eine Verfahrens- und Prozeßbeschreibung des Schrägschneidens, als Variante des Scherschneidens, insbesondere eine Untersuchung des auftretenden Verschleisses. Es wird die Anwendung des Laser-Pulver-Auftragschweißen an Schneidwerkzeugen zur Verschleißminimierung erprobt und bewertet.:1. Einleitung 2. Systematisierung von Profilen und Rohren 3. Herstellung von Profilen und Rohren 3.1. Fertigung von Profilen und Rohren 3.2. Trennen von Profilen und Rohren 4. Zerteilen – Stand der Technik 4.1. Systematik der Zerteilverfahren 4.2. Scherschneiden von Feinblechen 4.2.1. Schneidspalt und Schnittflächenqualität 4.2.2. Schneidkraft Scherschneiden im vollkantigen Schnitt Scherschneiden im kreuzenden Schnitt, Schrägschneiden 4.2.3. Werkzeugverschleiß 4.2.4. Schneidgeschwindigkeit 4.3. Beschichtungen an Werkzeugen zum Schneiden 5. Zielstellung und Inhalt der Arbeit 6. Scherschneiden von Leichtbauprofilen und –rohren 6.1. Schneidvorgang 6.2. Werkzeugaufbau 6.3. Auslegung von Scherschneidwerkzeugen für Leichtbauprofile und –rohre 6.4. Versuche zum Scherschneiden mit Schneidmessern von Leichbauprofilen und –rohren 6.4.1. Schneidspalt und Schnittflächenqualität 6.4.2. Schneidkraft und Schneidkraftverlauf 6.4.3. Werkzeugverschleiß 7. Laser-Pulver-Auftragsschweißen hartstoffverstärkter Verschleißschutz- schichten auf Schneidflächen von Schneidmessern 7.1. Laser-Pulver-Auftragschweißen 7.2. Werkstoffe 7.2.1. Grundmaterial 7.2.2. Zusatzwerkstoffe/Hartstoffe 7.2.3. Versuche zum Laser-Pulver-Auftragschweißen an Schneidflächen von Schneidmessern 7.3. Versuche zum Schrägschneiden mit hartstoffverstärkten Verschleißschutzschichten 8 Vergleich und Bewertung der Beschichtungssysteme 9. Zusammenfassung und Ausblick Anhang Literaturverzeichnis Abbildungsverzeichnis Tabellenverzeichnis