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tens. Weiterhin wird das zu erarbeitende interaktive Modul es ermöglichen, Geometrien und Temperatur-Zeit-Zyklen für den Lötprozess simulationstechnisch zu bewerten und anzupassen. 2
2 Wissenschaftlich-technische und wirtschaftliche Problemstellung 2.1 Motivation Hochtemperaturlöten von temperierbaren Formwerkzeugen hat eine zunehmende Bedeutung erlangt und wird vorwiegend in kleinen und mittelständischen Lohnlötbetrieben verwendet. Für die am häufigsten eingesetzten Werkstoffe sind Löttemperaturen von 1000-1050°C ideal, da so eine prozessintegrierte Wärmebehandlung durchgeführt werden kann und dadurch die Zykluszeit verringert wird. Als Lotwerkstoffe kommen aus Kostengründen Nickelbasislote zum Einsatz, die allerdings mit zunehmender Spaltbreite zur Sprödphasenbildung [Boride und Silizide] neigen. Nicht artgleiche Werkstoffe, unterschiedliche Wandstärken oder unsymmetrische Geometrien innerhalb eines Bauteils führen auf Grund der unterschiedlichen Wärmeleitung bei größeren Bauteilen zu unterschiedlicher Wärmeausdehnung. Die dadurch entstehenden Eigenspannungen führen zu unerwünschten Maßänderungen mit erhöhten Nacharbeitskosten oder zu Kantenversatz und somit zur Unbrauchbarkeit des Werkzeuges [N.N.03]. Darüber hinaus können sie während des Betriebs zur Rissbildung in den Werkzeugen, insbesondere an den Temperierkanälen, führen. Weitere Probleme resultieren aus der maximal erreichbaren Positioniergenauigkeit. Die Kenntnis der Eigenspannungszustände und deren Wirkung auf das Versagen von Bauteilen sind daher von großer praktischer Bedeutung. Es besteht daher der Forschungsbedarf an Methoden, mit denen die aus dem Lötprozess resultierenden Eigenspannungen vor dem Fügen bestimmt werden können. Die Methode der Finiten Elemente bietet die Möglichkeit, die Prozessparameter entkoppelt zu betrachten, um ein umfassendes Prozessverständnis zu schaffen. Unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten ist daher die Optimierung der Konstruktionsund Verfahrensstrategie beim Löten von großer Bedeutung, da als Folge weniger Ausschuss produziert wird, sich die Nacharbeit vermindert und die Fertigungs- und Betriebsicherheit sowie die Werkzeugstandzeit erhöht werden. Hierdurch ergibt sich insbesondere eine Zeit- und Kostenreduktion, die dazu beitragen kann, die Wettbewerbsfähigkeit der kmU zu steigern. 2.2 Zielsetzung Ziel des Forschungsvorhabens ist das Entwickeln von lötgerechten Konstruktionsund Verfahrensstrategien zum Hochtemperaturlöten mit prozessintegrierter Wärmebehandlung von temperierbaren Formwerkzeugen. Insbesondere werden den 3
Seite 1: 2008 Abschlussbericht DVS-Forschung
Seite 4: Bibliografische Information der Deu
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Seite 9 und 10: Inhaltsverzeichnis 1 Einleitung 1 2
Seite 11: Einleitung Das stoffschlüssige Fü
Seite 15 und 16: Modell als auch in den verifizieren
Seite 17 und 18: 3 Stand der Technik In der Urform-
Seite 19 und 20: Eine wirtschaftliche Prozessfolge z
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Seite 23 und 24: Abb. 4.3 beinhaltet die schematisch
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Seite 35 und 36: Gefüge statt. Nach dem Koistinen-M
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Seite 39 und 40: Abb. 5.11: Elementtypen [Conta174/T
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Seite 43 und 44: 6 Ergebnisse und Diskussion 6.1 Erm
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Seite 49 und 50: Beim Abschrecken des erwärmten Bau
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Temperatur [°C] 1200 1000 800 600
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T [K] 1400 1200 1000 800 600 400 20
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Probe 1: 1.4201 120 100 dz[µm] 80
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7.4 Ultraschallprüfungen Im Rahmen
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8 Charakterisierung der Fügezone 8
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Die Anwendung des Nickelbasislots (
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a) EDX-Spektrum der Position 1 5000
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Bor Chrom P 3 P 1 P 2 At-% P 1 P 2
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Abb. 9.1: Eingabemaske 1 (Geometrie
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10 Schlussfolgerungen 10.1 Wissensc
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11 Zusammenfassung und Ausblick Das
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X20Cr13 - 11.6 MPa 7.6 MPa R = 0.5
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13 Literaturverzeichnis Ada06] Adam
Seite 89 und 90:
Anhang: Temperaturverläufe der bei
Seite 91 und 92:
Bodycote Wärmebehandlung GmbH: Wer
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Vacuheat GmbH: Werkstoff: 1.4201/1.
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Listemann AG: Werkstoff: 1.4201 Tem
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Werkstoff: 1.4201 Temperaturmessung
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