@phdthesis{Simon2006, author = {Simon, Sylvio}, title = {Werkstoffgerechtes Konstruieren und Gestalten mit metallischen Werkstoffen}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:co1-opus-502}, school = {BTU Cottbus - Senftenberg}, year = {2006}, abstract = {Moderne Konstruktionen im Maschinen- und Fahrzeugbau werden oft aus Umwelt- und Kostengr{\"u}nden als Leichtbaukonstruktionen ausgef{\"u}hrt. Dabei spielen metallische Werkstoffe auf Grund ihres hohen Recyclingpotential und ihrer hervorragenden Verarbeitbarkeit trotz ihrer zum Teil recht hohen Dichte nach wie vor eine bedeutende Rolle. Neue Fertigungs- und F{\"u}geverfahren erm{\"o}gliche neuartige konstruktive L{\"o}sungen. Dabei kann zum Teil auf neue, metallische Halbzeuge zur{\"u}ckgegriffen werden. Die aktuelle Entwicklung der zur Fertigung von Blechen verwendeten St{\"a}hle, Aluminium- und Magnesiumlegierungen sowie ihre spezifischen Fertigungseigenschaften werden einleitend beschrieben. Es schließt sich eine Klassifizierung von Halbzeugen und Beschreibung der Fertigung der Halbzeuge an, die auf den Leichtbau ausgerichtet ist. Dabei werden Probleme, Grenzen und typische Fehlerm{\"o}glichkeiten bei der Herstellung der Halbzeuge beleuchtet. Die vorliegende Arbeit beschreibt die Entwicklung und Untersuchung neuer Halbzeuge. Beispielhaft sind hier die leichten Stahlrohre als Leichtbauprofile, ihre Vorformung durch Gleitziehen und ihre Ausformung durch einen geringen Wirkmediendruck genannt. Es werden verschiedene Fertigungsm{\"o}glichkeiten diskutiert. Sie eignen sich f{\"u}r Tragwerke und Rahmenstrukturen und stellen eine Kombination aus Rohrprofil und Biegetr{\"a}ger dar. Ein weiterer Schwerpunkt der Arbeit ist die Entwicklung des Verfahrens zur Herstellung von blechebenen Aluminium Stahl Tailored Blanks. Sie werden durch einen Kaltpressschweißvorgang bei gleichzeitiger Umformung durch Walzen hergestellt und weisen, anders als bei schmelzgeschweißten Tailored Blanks, keine interkristallinen Phasen auf. Damit eignen sie sich prinzipiell auch f{\"u}r Karosserieaußenteile. Den gr{\"o}ßten Umfang nehmen die strukturierten Feinbleche als neuartige Halbzeuge f{\"u}r den Konstruktionsprozeß ein. Ihr Materialverhalten wird ausf{\"u}hrlich dargestellt und unter Nutzung von FEM- Simulationen erl{\"a}utert. Die dazu entwickelten angepassten Pr{\"u}fverfahren werden vorgestellt. Sie unterscheiden sich erheblich von den Pr{\"u}fverfahren f{\"u}r glatte Bleche, die nur das Materialverhalten, nicht aber die Halbzeugeigenschaften wiedergeben. Die durchgef{\"u}hrte Zug-, Biege- und Torsionversuche zeigten eine starke Struktur- und Materialabh{\"a}ngigkeit. Die Ergebnisse der Untersuchungen zur mechanischen und wirkmedienbasierten Umformung werden vorgestellt und auf ihre Praxistauglichkeit {\"u}berpr{\"u}ft. Dabei werden Kennwerte f{\"u}r Werkzeuge und Strukturen f{\"u}r die Konstruktion bereitgestellt. Die f{\"u}r die Gestaltung von Bauteilen oft so wichtigen F{\"u}geverfahren des Klebens, Punktschweißens und Schraubens werden an strukturierten Feinblechen sowohl untereinander als auch mit glatten Feinblechen untersucht und dargestellt. Zusammenfassend werden die Vor- und Nachteile der neuen Halbzeugarten sowie weiterer Forschungsbedarf beschrieben. F{\"u}r jedes Halbzeug sind Konstruktions- und Gestaltungshinweise erarbeitet worden.}, subject = {Metallischer Werkstoff; Konstruktion; Gestaltung; Leichtbau; Kaltpressschweißen; Wirkmedienbasierte Umformverfahren; F{\"u}geverfahren; Punktschweißen; Lightweight construction; Cold pressure welding; Active medium forming (hydroforming); Joining technologies; Spot welding}, language = {de} } @phdthesis{Sviridov2011, author = {Sviridov, Alexander}, title = {Leichtbau mit Aluminiumschaumsandwich : Prozessketten zur Herstellung von Bauteilen}, isbn = {978-3-86624-555-6}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:co1-opus-23664}, school = {BTU Cottbus - Senftenberg}, year = {2011}, abstract = {Die Anforderungen an Blechhalbzeuge steigen st{\"a}ndig. Dabei sucht die blechbearbeitende Industrie nach neuen Werkstoffen mit multifunktionalen Eigenschaften, da die konventionellen Werkstoffe die gestellten Anforderungen nicht bzw. nur teilweise erf{\"u}llen k{\"o}nnen. Als innovativer Werkstoff zeigte dabei der Aluminiumschaum ein großes Potential bei der Verwendung als Komponente eines Verbundes. Dieser Verbund ist Aluminiumschaumsandwich (AFS), das aus Aluminiumblechen als Decklagen und Aluminiumschaum als Kernschicht besteht. In der vorliegenden Arbeit wurden umfassende Untersuchungen an Aluminiumschaumsandwichen durchgef{\"u}hrt und Fertigungsstrategie zur Herstellung vom praxisnahen Prototyp entwickelt. Dabei wurden neben den Umform- und Aufsch{\"a}umtechnologien auch die F{\"u}getechniken (u.a. Schweißen und Blindnieten) untersucht und erprobt. Welches Verfahren in einem einzelnen Fall besser geeignet ist, h{\"a}ngt stark von der Anwendung sowie von den gestellten Anforderungen ab. Die nachgewiesene Machbarkeit von hergestellten Bauteilen verdeutlicht das Einsatzpotential dieses innovativen Werkstoffes.}, subject = {Leichtbau; Schaumaluminium; Sandwichbauteil; Aluminiumschaum; Aluminiumschaumsandwich; AFS; Leichtbau; Prozesskette; Aluminium foam; Aluminium foam sandwich; AFS; Lightweight design; Process chain}, language = {de} } @phdthesis{Gammoul2012, author = {Gammoul, Abir}, title = {Entwicklung einer Umformtechnologie zur Herstellung endkonturnaher Slicermesser}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:co1-opus-27228}, school = {BTU Cottbus - Senftenberg}, year = {2012}, abstract = {Slicermesser sind kreisf{\"o}rmige Scheibenmesser zum Schneiden von Lebensmittelprodukten, insbesondere Wurst, Fleisch, K{\"a}se und dergleichen. Sie werden in Hochleistungsschneidemaschinen so genannten Slicern eingesetzt und mit hoher Drehzahl von 3450 bis 5600 min-1 angetrieben. Die hohen Drehzahlen und die auftretenden Schnittkr{\"a}fte erfordern eine sehr stabile Ausf{\"u}hrung des Slicermessers. Ausgehend davon, die Messer in aufw{\"a}ndigen spanenden Herstellungsverfahren gefertigt werden m{\"u}ssen und ein relativ hohes Gewicht von 5250 g aufweisen. Der Schl{\"u}ssel zur L{\"o}sung dieser Herausforderungen hinsichtlich Stabilit{\"a}t, Steifigkeit, Gewichtseinsparung, Werkstoffeinsatz und Fertigungsaufwand k{\"o}nnte in der endkonturnahen Fertigung durch Blechumformung liegen. In dieser Arbeit wurde ein werkstoffeffizientes, aus Stahlblech herstellbares Slicermesser entwickelt. Die Umformtechnologie zur Herstellung des Slicermessers wurde realisiert. Die Funktionsf{\"a}higkeit und die technische Zuverl{\"a}ssigkeit der hergestellten Slicermesser wurden experimentell {\"u}berpr{\"u}ft und mit dem herk{\"o}mmlichen Slicermesser verglichen.}, subject = {Messer; Blechumformen; Slicermesser; Blechbearbeitung; Biegesteifheit; Gewichtseinsparung; Slicer blades; Sheet metal forming; Rigidity; Weight saving}, language = {de} } @phdthesis{Berding2016, author = {Berding, Jens}, title = {Entwicklung eines wandlungsf{\"a}higen Pressensystems mit Servospindelantrieb}, publisher = {Winter-Industries GmbH}, address = {Berlin}, isbn = {978-3-86624-633-1}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-41227}, school = {BTU Cottbus - Senftenberg}, year = {2016}, abstract = {Unternehmen der Umformtechnik sehen sich vermehrt steigenden Anforderungen bei schwankenden Einflussfaktoren ausgesetzt. F{\"u}r eine wirtschaftliche Fertigung sind Pressen erforderlich, die sich den steigenden Anforderungen und schwankenden Einflussfaktoren anpassen und mit m{\"o}glichst hoher Produktivit{\"a}t, Qualit{\"a}t und Wirtschaftlichkeit eine breite Produktpalette fertigen k{\"o}nnen. Unter diesen Voraussetzungen bietet sich der Einsatz von kraftgebundenen Servospindelpressen an. Diese erm{\"o}glichen frei programmierbare St{\"o}ßelbewegungsprofile und stellen die Nennkraft {\"u}ber den gesamten St{\"o}ßelhub zur Verf{\"u}gung. Allerdings erf{\"u}llen die bekannten Servospindelpressen die Forderung nach wandlungsf{\"a}higen Pressen, welche an unterschiedliche Anforderungen angepasst werden, besonders die {\"A}nderung der Abfolge von Teilprozessen und der Austausch von Maschinenkomponenten, nur sehr eingeschr{\"a}nkt. Aus diesem Grund wird ein neuartiges wandelbares Pressensystem entwickelt. Dieses soll dem Anwender weitreichende Vorteile bringen: Die Nennkraft des Pressensystems wird auf mehrere, in Durchlaufrichtung der Teile frei positionierbare und miteinander koppelbare Pressenmodule mit eigenen Pressenantrieben und -st{\"o}ßeln aufgeteilt. Durch Servospindelantriebe werden prozessangepasste St{\"o}ßelbewegungsprofile f{\"u}r einzelne Teilprozesse erm{\"o}glicht. Dies erlaubt eine wandelbare Anordnung von Teilprozessen, wodurch die Prozesskette skaliert werden kann. Unterst{\"u}tzt wird die Wandlungsf{\"a}higkeit des Pressensystems, indem es durch den Anwender erweitert werden kann und sich weitere Prozesse wie Schweißen, L{\"o}ten oder Kleben integrieren lassen. Ziel der Arbeit ist die Entwicklung des beschriebenen wandlungsf{\"a}higen Pressensystems mit Servospindelantrieb f{\"u}r die Komplettbearbeitung von kleinen Bauteilen. Grundlage bildet die Untersuchung des Standes der Pressentechnik und der Methoden der Produktentwicklung. Der Entwicklungsprozess wird in die Phasen Anforderungsfindung, Konzeptfindung und Entwurfsfindung gegliedert. Zur {\"U}berpr{\"u}fung wird aus dem Entwurf ein Prototyp ausgearbeitet. Im Anschluss werden Maßnahmen zur Produktstrukturierung durchgef{\"u}hrt, aus denen die Weiterentwicklung des Entwurfes zu einer Typengruppe und einem Baukastensystem resultiert. Zum Abschluss wird das Pressensystem bewertet, sein Einsatzspektrum beschrieben und das Pressensystem innerhalb bestehender Pressen eingeordnet.}, subject = {Umformtechnik; Pressensystem; Wandlungsf{\"a}higkeit; Servopresse; Spindelpresse; Forming technology; Press system; Adaptability; Servo press; Spindle press; Presse ; Spindel ; Servomotor}, language = {de} } @phdthesis{Deplanque2007, author = {D{\´e}planque, Sylvain}, title = {Lifetime prediction for solder die-attach in power applications by means of primary and secondary creep}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:co1-opus-4275}, school = {BTU Cottbus - Senftenberg}, year = {2007}, abstract = {The objective of this thesis was to accurately check and improve the models existing for eutectic solder alloys used in simulation tools. Creep deformation,which is the most important deformation mode of solders, of two solder alloys, the widely used eutectic SnPb and the environmentally friendly alternative solder alloy SnAgCu was tested. It was shown that it is necessary to model two different stages of this high temperature induced mechanism: To improve the current material definition, primary creep must be implemented in the FE-software in addition to the existing secondary creep models. This thesis shows how it is possible to test creep behaviour under cyclic loading conditions with a test specimen of novel design. So, primary creep was observed and reoccurs cyclically under such test conditions. Furthermore, steady state creep is also always observed. A Constitutive equation combining both primary and secondary creep was given and verified. This model was implemented in FE-code Ansys, and after performing different kinds of simulation, the necessity of simulating primary creep was demonstrated. In order to achieve reliability information by FE-simulation of solder die attach, the creep-fatigue behaviour with the mean of crack propagation must be modeled. Various kinds of chips on copper substrate (power-transistors) were thermally tested, and different methods were used to investigate crack propagation. These methods were scanning acoustic microscopy and microstructure analysis by optical microscopy. The influence of damage on thermal behaviour (i.e. the thermal resistance of the device) was also assessed. These results were compared with the simulation results in order to build a lifetime prediction model based on crack propagation analysis.}, subject = {Legierung; L{\"o}ten; Kriechen; Kriechen; L{\"o}tstelle; Rissfortschritt; Lebensdauer; Leistungselektronik; Creep; Solder joint; Crack propagation; Lifetime; Power electronic}, language = {en} }