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Der Prozess des Lichtbogenlötens mit Al-Basis-Zusatzwerkstoffen ist in der Fertigungsindustrie stark verbreitet. Trotz alledem stellt die begrenzte Nutzungsdauer der Al-Basis-Zusatzwerkstoffe infolge der Oxidation noch heute ein erhebliches Problem dar. Hinzu kommt, dass die sich bildende Oxidschicht ein sehr guter Speicher für Wasserstoff, welches wiederum Poren in Lötungen verursacht, ist. Ziel der durchgeführten Entwicklung war es, durch eine Reduzierung und Vergleichmäßigung der Oxidschicht die Porosität der Verbindungen zu reduzieren, die Nutzungsdauer zu erhöhen sowie Reproduzierbare der Verbindungen zu verbessern.
Zum Erreichen dieser Ziele wurde eine kompakte, unmittelbar am Schweißgerät befindliche Drahtreinigungs- und -aktivierungseinheit entwickelt. Die Drahtreinigung erfolgt thermo-mechanisch mit einem übertragenen Plasmastrahl. Genutzt wird der Effekt der Entladung von Gas- und Metallionen an dem zu reinigenden Draht. Die Oberfläche des Drahtes wird aktiviert und die Oxidschicht sowie auch der Wasserstoffanteil reduziert. Nach der Plasmareinigung angelagerte Partikel werden mechanisch vom Draht entfernt.
Die entscheidenden Parameter der Drahtreinigung sind die Stromstärke, der Abstand zwischen Draht und Wolfram- Elektrode, der Schutzgasstrom (Argon) und die Drahtgeschwindigkeit. Stromstärke und Drahtgeschwindigkeit nehmen Einfluss auf die eingebrachte Energie pro Streckensegment. Der Abstand der Elektrode nimmt Einfluss auf die Form und Übertragung der Energie des Plasmas.
Als Resultat der Drahtreinigung und -aktivierung konnte eine deutliche Reduzierung der Porosität in den Verbindungen beobachtet werden. Dies führt zu einer erhöhten mechanischen Beanspruchbarkeit der Verbindungen. Die starke Schmauchbildung von Al-Mg-Basis-Drähten beim Löten mit Al-Mg-Basis-Drähten wurde deutlich reduziert. Das Zusetzen der Stromkontaktdüse konnte reduziert und deren Lebensdauer somit erhöht werden. Die Zahl der Prozessunterbrechungen wird somit verringert und ein prozesssicheres Arbeiten ermöglicht.
Flachdrähte werden in der Schweißtechnik häufig mit dem Ziel eingesetzt, die Fügegeschwindigkeit zu erhöhen. Demgegenüber sind erhebliche Aufwendungen bzgl. der Förderung dieser Drähte zu registrieren. Es galt, bei der realisierten Löttechnologieentwicklung den Vorteil der hohen Geschwindigkeit zu nutzen und den Nachteil, die Förderprobleme, zu korrigieren.
Mittels 2-dimensionaler Hochgeschwindigkeitsaufnahmen sowie hoch auflösender U-I-t-Messungen werden deutliche Veränderungen der Struktur des Lichtbogens beim Übergang von Rund- zu Flachdrähten nachgewiesen. Diese werden ursächlich für die hohen einstellbaren Fügegeschwindigkeiten (ca. 3 m/min) interpretiert. Parameterstudien zum Löten mit Al-Basis-Flachdrähten komplettieren diese Angaben. Es werden Kennpunkte für die Definition der Maschinenkennlinie vorgestellt. Die hergestellten Lötverbindungen sind metallografisch beurteilt und ihre mechanischen Eigenschaften ermittelt worden. Ein Schwerpunkt der durchgeführten Arbeiten fokussiert auf die Anwendbarkeit des flachen Drahtes für die Herstellung von Bördelnähten mit möglichst kleinem Öffnungswinkel und großer Anbindungsfläche. Als Randbedingung war eine konkave Nahtgeometrie, mit dem Ziel Nacharbeiten zu reduzieren, definiert.
Angaben zu Toleranzen und zum Auftreten von Spritzern sind erarbeitet. Es liegen Ergebnisse für die Herstellung von St-St-Verbindungen vor.
Die Prozessstabilität konnte durch die Nutzung von Runddrähten, welche örtlich unmittelbar vor dem Lichtbogen zu Flachdrähten umgeformt wurden, sowie durch die Anpassung der Energieübertragung - der Stromkontaktdüse - erzielt werden. Es wird ein neues Drahtvorschubsystem vorgestellt.
Background: Overweight in childhood is considered to be one of the most serious public health challenges. Many studies have investigated individual-level determinants of children's body mass index (BMI), yet studies exploring determinants at the meso-level are sparse. The aim of our study was to examine how a sports focus at early childhood education and care (ECEC) centers moderates the effect of parental socio-economic position (SEP) on children's BMI.
Methods: We used data from the German National Educational Panel Study and included 1,891 children (955 boys and 936 girls) from 224 ECEC centers in our analysis. Linear multilevel regressions were used to estimate the main effects of family SEP and the ECEC center sports focus, as well as their interaction, on children's BMI. All analyses were stratified by sex and adjusted for age, migration background, number of siblings, and employment status of parents.
Results: Our analysis confirmed the wellknown health inequalities in childhood overweight with a social gradient toward a higher BMI for children from lower SEP families. An interactive effect between family SEP and ECEC center sports focus was found. Boys with low family SEP not attending a sports-focused ECEC center had the highest BMI among all boys. In contrast, boys with low family SEP attending a sports-focused ECEC center had the lowest BMI. For girls, no association regarding ECEC center focus or interactive effects emerged. Girls with a high SEP had the lowest BMI, independent of the ECEC center focus.
Conclusion: We provided evidence for the gender-specific relevance of sports-focused ECEC centers for the prevention of overweight. Especially boys from low SEP families benefited from a sports focus, whereas for girls the family's SEP was more relevant. As a consequence, gender differences in determinants for BMI at different levels and their interaction should be considered in further research and preventive measures. Our research indicates that ECEC centers may decrease health inequalities by providing opportunities for physical activity.