Please use this persistent identifier to cite or link to this item: doi:10.24405/9314
DC FieldValueLanguage
dc.contributor.advisorWulfsberg, Jens Peterde_DE
dc.contributor.authorMontag, Tobias-
dc.date.accessioned2020-07-09T06:02:04Z-
dc.date.available2020-07-09T06:02:04Z-
dc.date.issued2020-07-
dc.identifier.urihttps://doi.org/10.24405/9314-
dc.description.abstractDie Skalierbarkeit klassischer Fertigungsverfahren kommt durch auftretende Größeneffekte an ihre Grenzen. Der Korngrößeneffekt limitiert die Formfüllung vor allem bei Umform- und Pulverpressprozessen aufgrund anisotroper Materialeigenschaften. Amorphe Metalle unterliegen diesem Effekt nicht, jedoch mangelt es aufgrund einer bisher fehlenden genauen und robusten Temperaturregelung an geeigneten Verarbeitungsprozessen. Daher wird in dieser Arbeit ein Warmpressprozess zur Verarbeitung metallischer Gläser anhand des Zirkon-basierten metallischen Glases AMZ4 entwickelt und qualifiziert. Basis ist das Prinzips des strahlungsgestützten Ur- und Umformens. Hauptmerkmal ist die transparente Kontaktoptik, durch die zum einen Strahlungsenergie direkt in das Werkstück eingebracht, und zum anderen gleichzeitig der nötige Pressdruck aufgebracht wird. Grundlage der Prozessentwicklung ist zunächst die Auslegung einer geeigneten Versuchsanlage durch die Analyse der Einstell-, Prozess- und Ergebnisgrößen sowie die Durchführung einer Funktionen-FMEA. Innerhalb der Vorentwicklung wird daraufhin eine allgemein gültige Methode der Qualifizierung amorpher Materialsysteme für die Analyse der optimalen Parametereinstellung entwickelt. Das Resultat der durch das Design of Experiments unterstützen, detaillierten Prozessentwicklung ist ein geeigneter Prozess zur Herstellung von Mikrobauteilen aus amorphen Metallen. Die Laserintensität wird als sensitiver Parameter für die Erreichung der zur Formgebung wichtigen Glasübergangstemperatur und Vermeidung der Überschreitung der Kristallisationstemperatur identifiziert. Die geeignete Kombination aus Bestrahlungszeit und Pressdruck stellt das Schließen der Poren und somit eine hohe Dichte sicher, die mit vergleichbaren Prozessen konkurriert. Zudem werden verschiedene Maßnahmen zur weiteren Optimierung der Anlagentechnik und der Prozessführung aufgezeigt. Zusammenfassend leisten die Ergebnisse dieser Arbeit einen Beitrag zur verstärkten Anwendung von metallischen Gläsern in der Fertigung.de_DE
dc.description.abstractThe scalability of manufacturing processes is restricted by occurring size effects. The microstructure / geometry effect affects forming and primary shaping processes most as it limits the accurate mold filling through anisotropic material properties. Amorphous metals are not influenced by this effect. However, there is a lack of adequate manufacturing processes due to insufficient temperature regulation technology. The aim of this work is, therefore, to develop and qualify a warm pressing process with respect to the zircon-based amorphous metal named AMZ4. Basis for the development is the principle of beam assisted primary shaping and forming. The main feature is a transparent optic element that ensures direct beam transmission and force application within one part. The first step for process development is the dimensioning and construction of the manufacturing equipment by analysing the inupt, process and output parameters as well as performing a FMEA relating to the functions of the process. Within the pre process development, a general method of qualifying amorphous material systems and its optimal parameter combination is presented. Supported by the design of experiments method, the result of the detailed process develompent is a suitable process for manufacturing micro parts from amorphous metals. Within this, the laser beam intensity is identified as the most significant parameter for reaching the glass transition temperature and to avoid crystallisation. Accordingly, the ideal combination of pressure and time of beam application closes the pores and achieves a high density of parts, to compete with existing comparable processes. In addition, actions to optimize the manufacturing equipment and process control are shown. In conclusion, the results of this work contribute to an increased use of amorphous metals within manufacturing processes.de_DE
dc.description.sponsorshipFertigungstechnikde_DE
dc.language.isogerde_DE
dc.subjectAmorphes Metallde_DE
dc.subjectPulvermetallurgiede_DE
dc.subjectLasermaterialbearbeitungde_DE
dc.subjectMikrofertigungde_DE
dc.subjectMikrostrukturde_DE
dc.subjectDichtede_DE
dc.subjectAnlagenengineeringde_DE
dc.subjectMetallisches Glasde_DE
dc.subject.ddc620 Ingenieurwissenschaftende_DE
dc.titleProzess- und Maschinenentwicklung für einen Warmpressprozess zur Herstellung von Mikrobauteilen aus amorphen Metallende_DE
dc.title.alternativeProcess and machine development for a hot pressing process to manufacture micro parts from amorphous metalsde_DE
dc.typeThesisde_DE
dcterms.dateAccepted2020-06-24de_DE
dc.contributor.refereeKlassen, Thomasde_DE
dc.contributor.grantorHSU Hamburgde_DE
dc.type.thesisDoctoral Thesisde_DE
local.submission.typefull-textde_DE
item.fulltext_sWith Fulltext-
item.fulltextWith Fulltext-
item.grantfulltextopen-
item.languageiso639-1de-
item.openairetypeThesis-
Appears in Collections:Publications of the HSU Researchers
Files in This Item:
File Description SizeFormat
openHSU_9314.pdf22.65 MBAdobe PDFView/Open
Show simple item record

CORE Recommender

Google ScholarTM

Check


Items in openHSU are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.