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Cartes-fiches
Warum sind die Oberflächenqualitäten (Rautiefen) bei Bauteilen in der Z-Richtung schlechter als in X- und Y-Richtung?
In Z-Richtung kommen die einzelnen Schichten zum tragen. Die Stufen verschlechtern die Oberflächenqualität.
Nennen Sie mindestens 3 industrielle Bereiche in denen Laser eingesetzt werden und nennen Sie zu jedem Bereich eine Anwendung
Medizintechnik - Schneiden von Stents
Schiffbau – Schweissen von Schiffsegmenten
Weisse Ware – Schneiden von Blechteilen
Welche Aufgabe hat das Prozessgas beim Laserbrennschneiden? Welcher Unterschied besteht zwischen Laserschmelzschneiden und Laserbrennschneiden?
Brennschneiden – zusätzliche Nutzung der exothermen Energie beim Verbrennen des Metalls mit Sauerstoff. Schmelze aus dem Schnittspalt zu drücken.
Schmelzschneiden – reaktionsneutrales Gas
Ihr zukünftiger Chef regt die Anschaffung einer Laseranlage zum Blechschneiden an und erwartet Ihre Empfehlung. Er stellt eine Laseranlage mit einem Scheibenlaser oder eine Laseranlage mit einem CO2 Laser gleicher Leistung zur Auswahl. Die Anlage soll Blechmaterial aus Stahlblech, Aluminium und Kupfer schneiden können. Begründen Sie Ihre Auswahl
Faserlaser – CO2 hat hohe Reflektion bei Kupfer und Aluminium, Scheibenlaser hoher Wirkungsgrad, geringere Kosten
Warum werden lampengepumpte Festkörperlaser zunehmend durch diodengepumpte Laserquellen oder Diodenlaser ersetzt?
Höherer Wirkungsgrad, dadurch bessere Effizienz
Bessere Strahlqualitäten möglich, durch Verringerung des thermischen Linseneffekts
Welchen Vorteil bieten Ultrakurzpulslaser gegenüber konventionellen gepulsten Lasern?
kalter“ Materialabtrag
Sie haben die Aufgabe, Glasplatten mit dem Laser zu schneiden. Wie würden Sie bei der Auswahl des Lasers vorgehen?
richtige Wellenlängen wegen Absoption oder UV/ CO2, erforderliche Leistung nach Materialdicke
Skizzieren Sie den Aufbau eines lampengepumpten Lasers und beschriften Sie die Hauptkomponenten
Stab, Lampe, Endspiegel, Auskoppelspiegel
Nennen Sie 3 industrielle Anwendungen für das Laserbohren
Bohren Kühllöcher Turbinenschaufeln,
Bohren Filter,
Bohren Einspritzdüse
Was verstehen Sie unter Schweisseignung?
Schweisseignung – Beschreibtr die werkstofflichen Einflussfaktoren auf die Möglichkeit ein Bauteil zu schweissen.
Welches ist die Wärmequelle beim Elektrodenhandschweissen und nennen Sie eine typische industrielle Anwendung für das Elektrodenhandschweissen
Lichtbogen – Stahlbau, Baustelle
Welches der Verfahren Schweissen, Löten und Kleben ist in der Regel am kostengünstigsten? Begründen Sie Ihre Antwort.
Schweissen – Prozessgeschwindigkeit, Prozessvorbereitung, Hilfsstoffe
Was versteht man unter der Klassifizierung „schweissbar“?
Die Schweissung kann ohne besonderen Bedingungen ausgeführt werden, wie z.B. Vorwärmung oder spez. Hilfstoffe.
Wofür werden Hilfstoffe wie z.B. Elektrodenumhüllungen oder Schweisspulver eingesetzt?
Um die Schweissbarkeit zu verbessern z.B. Oxidationsschutz, Desoxidation, Fliessfähigkeit der Schmelze
Skizzieren Sie den Aufbau des Gas-Schweissverfahrens
1 Sauerstoffflasche mit Druckminderer,2 Acetylenflasche mit Druckminderer, 3 Gebrauchsstellenvorlage, 4 Sauerstoffschlauch, 5 Acetylenschlauch, 6 Schweissbrenner, 7 Schweissstab, 8 Schweissdüse, 9 Werkstück, 10 Schweissflamme
Welche Rissarten können beim Schweissen auftreten (Nennen Sie mindestens 2) und für welche Rissart ist Wasserstoff Hauptverursacher?
Heissrisse, Kaltrisse, DDC, Wasserstoff - Kaltrisse
Nennen Sie mindestens 2 industrielle Anwendungen für das Ultraschallschweissen und für welche Materialien kann es eingesetzt werden (mindestens 2)
Kinderspielzeug, Joghurtbecher, Autoschlüssel Kunststoffe, Kupfer, Aluminium
Zu welchen Verfahren sehen Sie die erosiven Verfahren im Wettbewerb (mindestens 2) Unter welchen Bedingungen würden Sie dem Erodieren den Vorzug gegenüber einem der von Ihnen genannten Verfahren geben?
Laserabladieren, Schleifen, Wasserstrahlschneiden Gegenüber Schleifen – Geometrien in Innenkonturen, die mit dem EDM nicht erreichbar sind
Welche Gründe können für den Einsatz des Elektronenstrahlschweissens gegenüber dem deutlich kostengünstigeren Laserschweissverfahren sprechen? Nennen Sie mindestens 3 mögliche Gründe.(
absoluter Oxidationsschutz durch Vakuum, sehr hohe Einschweisstiefen mit hohem Schachtverhältnis, Schweissbarkeit von sehr kritischen Werkstoffen resp. Werkstoffkombinationen, geringerer Wärmeeintrag
Welche Gasarten werden beim Laserschneiden eingesetzt? Nennen Sie mindestens 2 und erläutern Sie warum diese verschiedenen Gase eingesetzt werden.
Sauerstoff, Stickstoff, Argon Sauerstoff – zusätzliche Prozessenergie durch exotherme Reaktion
Stickstoff – oxidfreier Schnitt
Argon – reaktionsfreier Schnitte bei reaktionsempfindlichen Gasen
Ihr zukünftiger Arbeitgeber ist ein grosser AutomobiIimporteur mit mehreren Filialen in der Schweiz. Da es durch den Werkstoffmix der neuen Fahrzeugmodelle zunehmend Probleme beim konventionellen Reparaturschweissen mit dem Gasschweissverfahren gibt, regt Ihr zukünftiger Chef die Anschaffung einer Laseranlage für das Reparaturschweissen an. Er fordert Ihre Meinung dazu ein. Wie würden Sie seinen Vorschlag bewerten? Begründen Sie Ihre Aussage.
Laser fordert Automatisierung und fordert ein hohes Mass an Arbeitssicherheit. Daher für Reparaturarbeiten eher nicht geeignet.
Für einfache Beschriftung von Gussteilen werden in Ihrem Unternehmen bereits seit mehreren Jahren ältere Beschriftungslaser eingesetzt. Würden Sie den Ersatz dieser Laser durch hochmoderne Ultrakurzpulslaser als sinnvoll betrachten? Begründen Sie Ihre Antwort.
Nein, für einfache Beschriftungen sind ns-Laser absolut ausreichend. UKP zu teuer, keine sinnvollen Vorteile für eine derartige Anwendung
Ihr Chef hat bei einem Vertreterbesuch etwas von Scheiben- und Faserlasern gehört. Er hat nicht alles verstanden und möchte nun von Ihnen wissen, was der Unterschied zwischen den Laser ist. Erläutern Sie die Unterschiede kurz, ggf. mit Vor- und Nachteilen? Einfache Skizzen sind erlaubt.
Skizze Unterschiede
Scheibe aufwendiger und teurer, Laser muss in Faser eingekoppelt werden, Faser einfach im Aufbaudeutlich mehr im Markt verbreitet als Scheibenlaser
Die Produktionskapazität Ihres Unternehmens ist ausgelastet. Insbesondere die Laserschneidanlagen sind über Wochen ausgebucht. Wegen eines dringenden Auftrages haben Sie die Möglichkeit auf die Anlagen eines Nachbarunternehmens zuzugreifen. Sie kennen ungefähr die Parameter, die für das Schneiden von Blechteilen bei Ihnen verwendet werden: Energie 1 J, 1000 Hz, 1 ms Der Produktionsleiter des Nachbarunternehmens weiss nur, dass sie einen gepulsten Laser haben, der 800 W Leistung hat. 1. Wäre die mittlere Leistung des Lasers vom Nachbarunternehmens ausreichend? Wenn ja wieso?
Falls nein? Welche Parameterangabe müssten Sie noch wissen, um entscheiden zu können, ob trotzdem geschnitten werden kann
nein, 1J x 1000Hz = 1000 W
Pulsleistung oder Leistungsdichte oder Pulsenergie
Haben die Leistungsparameter alleinige Aussagekraft um eine Prozessaussage treffen zu können, oder welche Informationen könnten noch entscheidend sein (mindestens 2)?
Leistungsdichte, Strahlqualität, Prozessgas ….
Was verstehen Sie unter Schweissmöglichkeit. Nennen Sie ein Beispiel, wie die Schweissmöglichkeit die Schweissbarkeit beeinflusst?
Schweissmöglichkeit – Beschreibt die technologischen Einflussfaktoren auf die Möglichkeit ein Bauteil zu schweissen. Mit Vorwärmung ist technolog. Massnahme. Mit Vorwärmung keine Risse, mit Vorwärmung Risse
Nennen Sie ein Schmelzschweissverfahren, welches nicht zum Schweissen von hochlegierten Stählen geeignet ist. Begründen Sie Ihre Antwort (
Gasschweissen – Zündtemperatur wird nicht erreicht
Welches der Verfahren Schweissen, Löten und Kleben ist in der Regel am flexibelsten? Begründen Sie Ihre Antwort.
Schweissen – alles Stossformen möglich
Was versteht man unter der Klassifizierung „bedingt schweissbar“?
Technolog. Massnahmen erforderlich, um Schweissbarkeit zu erreichen, z.B. Vorwärmen
Wofür werden Hilfstoffe wie z.B. Elektrodenumhüllungen oder Schweisspulver eingesetzt?
Um die Schweissbarkeit zu verbessern z.B. Oxidationsschutz, Desoxidation, Fliessfähigkeit der Schmelze
Skizzieren Sie den Aufbau des Elektrodenhand-Schweissverfahrens. Für welche Anwendungen wird dieses Verfahren typischerweise eingesetzt?
Skizzen Vorlesung
Baustellenschweissungen, Reparaturschweissungen
Für welche Rissart ist das Auftreten von Wasserstoff besonders entscheidend? Wie kommt der Wasserstoff in den Werkstoff?
Kaltrisse, Lichtbogen spaltet Wasser aus Umgebung und Hilfsstoffen (z.B. Elektrodenumhüllung)
Was verstehen Sie unter der Prozess-Bezeichnung: «Kalt-Löten» und welche Eigenschaften nutzt die Technologie «Fügen mit Nano Technologie»?
Prozess: Das Fügen metallischer Gegenstände ist meistens, wie zum Beispiel bei Schweiß- und Lötvorgängen, mit einem hohen Bedarf an Hitze verbunden. Bei gewissen Prozessen kann diese Hitze Bauteile zerstören (Microchips). Ziel: keine Temperaturspitzen, die Erhitzung des Lots gleichmäßig verteilt, Werkstoff kurz wie möglich erhitzt.
Prinzip der Nanotechnologie: Ein für diese Fügetechnologie interessanter Effekt ist die Abnahme der Schmelz- und Sintertemperatur bei abnehmende Strukturgösse des Werkstoffes.
Nennen Sie mindestens zwei Vorteile des Ultraschallschweissens?
a. Verschweißen von unterschiedlichen thermoplastischen Materialien
b. Sehr schnelle Prozesszeiten
c. Sehr gute Prozesskontrolle und -sicherheit durch Überwachung der Schweißparameter
d. Konstante Schweißqualität mit optisch perfekten und stabilen sowie reproduzierbaren Schweißnähten
e. Umweltfreundliche Technologie (geringe Energie, kein Flussmittel, kein Reinigen)
f. Luft- und flüssigkeitsdichte Schweißnähte
Welche Einflussfaktoren beeinflussen die Schweissbarkeit eines Bauteils?
Schweisseignung
Schweissmöglichkeit
Schweisssicherheit
Was verstehen sie unter Auftragsschweissen? Nennen Sie eine Anwendung für die das Verfahren eingesetzt wird.
Erzeugen einer Schicht aus unterschiedlichem Metal durch Schweissen.
Plasma-Auftragschweissung (Panzerung)eines Aufnahmekegels
Was versteht man unter bedingter Schweissbarkeit?
Nur unter besonderen betrieblichen Bedingungen Schweissbar.
z. B. Vor- und/oder Nachwärmen, Schweissen mit Schweisszusatz)
