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![](templates/Shadows/img/company_name.gif) |
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| ![Wärme_in_einer_Schweißpunktlinse Wärme_in_einer_Schweißpunktlinse](img/content/3dLeistung_1.jpg) | | |
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| ![Das_Ende_Das_Diplom Das_Ende_Das_Diplom](img/content/13801_15701.jpg) | | |
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| Was beinhaltet
eine Diplomarbeit? | | |
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| Die
Zusammenfassung des
aktuellen Wissens eines Anwendungsgebietes! | | |
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| Mir
selbst war das ein
bisschen zu wenig. Zum Glück gab es einen Professor†
an meiner FH,
welcher ein Thema mir zur Verfügung stellte, das auch neue Erkenntnisse
abverlangte. | | |
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| Grundidee meinerseits
war es, nicht nur vorgegebene Parameter einfach in eine Maschine
einzuprogrammieren, sondern das Prinzip der Kennlinienoptimierung
anzuwenden. Damals ein Standard in der Autoindustrie (Zündzeitpunkt in
Abhängigkeit von den Motorparametern – Temperatur, Belastung,
Kraftstoffart, ...) aber nicht in der Schweißtechnik. | | |
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| Also ein mathematisches Modell gebaut und alle 2D- und
3D- Kennlinien extrahiert, wie z. B. Eindrücktiefe vs.
Kontaktwiderstand, Eindrücktiefe vs. Wärmeeintrag, Wärmeeintrag vs.
Stoffwiderstand, Wärmeeintrag vs. Stromanstiegszeit, Induktivität vs.
..., ... | | |
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| Anschließend ein Z80- Einplatinenrechner genommen (ja,
gab es damals schon), eine Thyristorkaskade drumherum und für
jede Kennlinie Datenpunkte experimentell ermittelt. Die
Koeffizienten der sich ergebenen Funktionen über Interpolation oder
Regression mathematisch erfassbar gemacht. | | |
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| Nachdem wir (für die Praxis war Unterstützung nötig)
gefühlte 10.000 Bleche verschweißt hatten und die Nähte analysierten,
gaben wir alle mathematisch vollständig beschriebenen Kennlinien in
einen P5- PC ein (damals einsame Spitzentechnik) und der spuckte nach
26 Stunden Berechnungszeit ein multidimensionales Funktional aus. | | |
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| Dieses in einen zweiten Z80 eingegeben und ... ... es
funktionierte. Das Optimum zwischen Spritzer- und Klebegrenze wurde
selbstständig gefunden, die Maschinenparameter (Ströme, Kräfte,
Spannungsformen, ...) eingestellt und im Betrieb gegebenenfalls
nachgeregelt. Aluminium konnte mittels Rollennaht verschweißt werden
mit nutzbaren und reproduzierbaren Parametern. | | |
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| >Deckblatt | | |
| Thema
meiner
Diplomarbeit ist | | |
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| „Untersuchung
der Besonderheiten beim Rollennahtschweißen großer Längen“ | | |
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| Untersuchung
der
Veränderung des Schweißstromes
beim Schweißen großer Längen
Erarbeitung von
Lösungsvorschlägen zur
Stromkonstanthaltung
Erarbeitung
von
Lösungsvorschlägen zur Minimierung
der Wärmeentwicklung außerhalb der
Schweißstelle | | |
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| >Deckblatt | | |
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| >2DElektro | | |
| Beispiel
der Ermittlung der RIII(3D)-
Kennlinie | | |
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| In
den ersten
Abschnitten wird das zu verschweißende Blech als Widerstandsnetzwerk
modelliert, um daraus einige Schlussfolgerungen zu ziehen. | | |
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| So wird definiert | | |
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![Formel_1 Formel_1](img/content/Formel1.bmp)
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Effektiver Widerstand im Bereich
des
verschweißten Bleches (2D- Betrachtungen)
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![Formel_2 Formel_2](img/content/Formel2.bmp)
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Effektiver Widerstand im Bereich
des
unverschweißten Bleches (2D- Betrachtungen) |
![Formel_3 Formel_3](img/content/Formel3.bmp)
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Verhältnis zwischen Kontakt- und
Stoffwiderstand. Der intrinsische Wert wird mit "1" festgelegt.
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![Formel_4 Formel_4](img/content/Formel4.bmp)
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Ein Korrekturfaktor in
Abhängigkeit vom
Verhältnis der effektiven Widerstände. Der intrinsische Wert wird mit
"1,366..." festgelegt.
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| >2DElektro | | |
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| >2DElektro_1 | | |
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| Nachfolgend wird sich mit der Stromflussänderung während des Schweißvorganges beschäftigt. Der Korrekturfaktor wird modifiziert. | | |
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![Formel_5 Formel_5](img/content/Formel5.bmp)
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Der
Korrekturfaktor, noch vom
Verhältnis von Kontakt- und Stoffwiderstand abhängig. Der intrinsische
Wert wird mit
"0" festgelegt. |
![Formel_6 Formel_6](img/content/Formel6.bmp)
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Der Korrekturfaktor im Übergang
zum 3D- Modell. Der
intrinsische Wert wird mit
"1,366..." festgelegt. |
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| >2DElektro_1 | | |
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| >3DElektro | | |
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| Die 2D- Überlegungen (das Blech
besitzt
eine vernachlässigbare Breite) werden in das Räumliche übertragen (das
Blech besitzt eben keine vernachlässigbare Breite). Der Korrekturfaktor
wird weiter modifiziert | | |
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![Formel_7 Formel_7](img/content/Formel7.bmp)
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Der Korrekturfaktor wird mit
einem
Raumfaktor belegt.
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![Formel_8 Formel_8](img/content/Formel8.bmp)
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Der Raumfaktor als Anzahl der
Widerstandsmatten. Er multipliziert
den Bereich des zu verschweißenden Bleches.
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| >3DElektro | | |
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| >3DElektro_1 | | |
| Mit der Belegung eines
Raumfaktores
verändert sich die Faktoren weiter. | | |
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![Formel_9 Formel_9](img/content/Formel3.bmp)
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Der Verhältnisfaktor bekommt
ein notwendiges Intervall.
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![Formel_10 Formel_10](img/content/Formel6.bmp)
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Der maximale Wert bleibt gleich
mit
"2".
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| Damit sind die Betrachtungen auf der Stromflussseite beendet. | | |
| >3DElektro_1 | | |
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| >2DLeistung | | |
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| Da bei konstanter Spannung eine
umgesetzte
Leistung in Wärme proportional der Stromstärke ist, kann die
Wärmebilanz in der Schweißnaht modelliert werden. | | |
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| Von besonderer
Bedeutung sind | | |
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![Formel_11 Formel_11](img/content/Formel11.bmp)
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Die Schweißleistung in einer Naht.
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![Formel_12 Formel_12](img/content/Formel12.bmp)
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Die Verlustleistung in einer Naht.
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![Formel_13 Formel_13](img/content/Formel13.bmp)
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Der Koeffizient beeinflusst von
den Leistungen.
Er ist immer kleiner, gleich als sein intrinsischer Wert von "2,732..."
jedoch größer "0".
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| >2DLeistung | | |
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| >3DLeistung | | |
| Es wird das 3D- Modell
tiefergehend betrachtet. | | |
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![3DLeistung_1 3DLeistung_1](img/content/3dLeistung_sw.jpg)
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Das Modell der umgesetzten
Leistung in
einem Schweißpunkt.
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![3DLeistung_2 3DLeistung_2](img/content/2DLeistung_sw.jpg)
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Die Leistung als Wärme.
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| >3DLeistung | | |
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| >3DLeistung_Wunsch | | |
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| Das entwickelte Modell wird
verglichen mit einer Verteilungsfunktion Fn
nach Professor Gerhard Wunsch. In Fn wird die
Induktivität des Bleches berücksichtigt. | | |
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![Formel_14 Formel_14](img/content/Formel14.bmp)
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Die Verteilungsfunktion nach G.
Wunsch.
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![Formel_15 Formel_15](img/content/Formel15.bmp)
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Die Verteilungsfunktion nach B.
Zindler. |
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| >3DLeistung_Wunsch | | |
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| >Impedanz | | |
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| Die
Impedanzverluste beim Rollennahtschweissen sind ein nicht
vernachlässigbarer (betriebswirtschaftlicher) Aspekt. Um induktive
Wärme berrschbar zu gestalten, ist die Stromänderung in einer
betrachteten Zeiteinheit Schlüssel zur Optimierung. | | |
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Optimierungskriterien gegen
induktive
Verluste.
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| >Impedanz | | |
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| >Impedanz_Wunsch | | |
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| Bleibt
zu klären, ob es möglich ist, ein einfaches Modell zu schaffen, mit dem
der Ort größter Impedanzverluste abschätzbar wird. | | |
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Zwei weitere
Verteilungsfunktionen nach Wunsch
berücksichtigen Impedanzverluste.
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| >Impedanz_Wunsch | | |
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| ![Leistungstopf_einer_Schweißlinse Leistungstopf_einer_Schweißlinse](img/content/2DLeistung.jpg) | | |
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![](http://homepage.t-online.de/cgi-bin/counter.PicCount?userid=ATOIX0IN3WBB&bgc=FFFFFF&fgc=808080&fn=ITC+Avant+Garde+Gothic+Bold&fs=18&fs=14&digits=4&gif=yes) |
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Stand:
19- Februar 2021 |
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----- ----- -----![Home_Rakosy_Gergely Home_Rakosy_Gergely](../Ebene_0/htmlmisc/h_Index.jpg) |
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