BIAS Bulletin 03-2012.indd - Hansephotonik
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<strong>Bulletin</strong> 40<br />
<strong>03</strong>|12<br />
b)<br />
Themen | Topics<br />
1<br />
−1<br />
rad<br />
Lasertechnik<br />
aktuell<br />
■ Karosseriebau | Body-in-White<br />
Verzugsbeherrschung beim Lichtbogenschweißen von Aluminium<br />
Distortion in Arc Welding of Aluminum<br />
■ Simulation von Mischverbindungsfestigkeit | Simulations for hybrid joint strength<br />
Simulation von Hybridverbindungen zur Versagensortvorhersage<br />
Failure prediction by simulation of hybrid joints<br />
■ Präzise Wellenfrontmessung | Precise measurement of wavefronts<br />
Gewichtete Rekonstruktion von Wellenfronten aus gescherten Interferogrammen<br />
Weighted reconstruction of wave fronts from sheared interferograms<br />
a)<br />
0<br />
µm<br />
Schwerpunkt Qualitätssicherung<br />
500µm
<strong>03</strong>|12 Lasertechnik aktuell<br />
Für Kfz-Rahmenstrukturen aus<br />
Alu mi ni um-Strang press pro fi len<br />
und Druck guss teilen wird im großen<br />
Umfang das Metall-Inertgas-<br />
Schweißen (MIG) eingesetzt. Der<br />
Wär me eintrag führt zum Auftreten<br />
unerwünschter Verzüge, die insbesondere<br />
bei dünn wan di gen Leichtbau<br />
teilen aus Alu mi ni um eine erhebliche<br />
Be ein träch tigung für die<br />
form- und maßgenaue Fer ti gung<br />
bedeuten können. In einem Trans ferpro<br />
jekt des DFG- Sonder for schungsbe<br />
reichs 570 „Distortion Engineering“<br />
wurde deshalb am Beispiel einer<br />
Pkw-Bo den gruppe gemeinsam mit<br />
dem Partner Daimler AG ein systematischer,<br />
pro zess ketten über greifender<br />
Ansatz zur Ver zugs be herr schung<br />
Quelle: Daimler AG<br />
Bild 1: Geschweißte Bodengruppen vorbereitet für die abschließende<br />
KTL-Wärmebehandlung am Ende der Prozesskette | Fig.<br />
1: Welded fl oor structures prepared for the fi nal CDC heat treatment<br />
cycle at the end of the process chain ■<br />
For automotive frame structures<br />
made of aluminum extrusions and<br />
castings, Metal Inert Gas (MIG)<br />
welding is widely used. This is related<br />
with a heat input and resulting distortions<br />
may become an issue particularly<br />
for the dimensionally accurate<br />
manufacturing of thin-walled<br />
light weight structures. A process<br />
chain oriented approach for distortion<br />
control in MIG welding was<br />
therefore investigated together<br />
with partner Daimler AG in a transfer<br />
project within the collaborative<br />
research center SFB 570.<br />
Using advanced MIG welding processes<br />
enabled a signifi cant reduc-<br />
Verzugsbeherrschung beim Lichtbogenschweißen<br />
von Aluminium<br />
beim MIG-Schweißen untersucht.<br />
Durch den Einsatz wärmearmer<br />
MIG-Verfahren wurde eine deutlich<br />
geringere Streckenenergie benötigt<br />
als bei standardmäßigen Impulslicht<br />
bogen prozessen. Dies wirkte<br />
sich jedoch nicht immer positiv<br />
auf den resultierenden Verzug<br />
aus. In einem Ver fah rens vergleich<br />
an einfachen Blechen zeigte sich,<br />
dass bei Über lapp ver bindungen,<br />
die vorgegebenen geometrische<br />
Anforderungen genügen mussten,<br />
der Winkel verzug vor allem mit der<br />
erzielten Ein schweiß tiefe korrelierte,<br />
und dabei<br />
mit ab neh men der<br />
Streckenenergie<br />
sogar zunahm.<br />
<strong>BIAS</strong> ID 121609<br />
In-line measurement of shrinkage<br />
tion of heat input compared to<br />
standard pulse welding processes;<br />
however this was not always benefi<br />
cial for the resulting distortion. For<br />
overlap joints fulfi lling specifi c geometrical<br />
requirements the angular<br />
distortion was primarily correlated<br />
to the resulting weld depth, and even<br />
increased with reduced heat input.<br />
The effects of preceding heat treatments,<br />
tolerances of the cwomponents,<br />
welding sequences, torch<br />
oscillation, and a fi nal heat treatment<br />
were investigated using different<br />
sample geometries from castings<br />
and extrusions as well as real components<br />
from the Mercedes R231<br />
Der Einfl uss un ter schiedlicher Wär mebe<br />
hand lungs zu stände, Bau teil to le ranzen,<br />
Schweiß folgen und Bren ner führungen<br />
sowie einer ab schlie ßen den<br />
Wär me behandlung wurde an unterschied<br />
lichen Tech no lo gie trä gern aus<br />
Guss teilen und Strang press pro fi len<br />
sowie an Real bau teilen des Roadsters<br />
R231 (Bild 1) betrachtet. Dabei<br />
waren zumindest bei den kom plexeren<br />
Bau teilen die Beiträge vor aus gehender<br />
und nachfolgender Pro zess schritte<br />
ver gleichs weise ge ring, so dass wirksa<br />
me Maß nahmen zur Verzugs vermei<br />
dung in diesem Fall immer am<br />
coordinate measurement of shrinkage<br />
Bild 2: Verhältnis der in der Spanvorrichtung gemessenen Verformung<br />
zu Messwerten der taktilen Koordinatenmessung im<br />
ausgespannten Zustand (offene Symbole: linear geschweißt,<br />
geschlossene Symbole: pendelnd geschweißt; unterschiedliche<br />
Symbolformen für 3 verschiedene Messstellen am Bauteil) | Fig.<br />
2: Correlation of deformation detected in the clamping device and<br />
distortion determined on a tactile coordinate measuring machine<br />
after unclamping (open symbols: linear weld, solid symbols: oscillating<br />
weld; symbol geometries represent 3 different measuring points<br />
on the welded component) ■<br />
Distortion in Arc Welding<br />
of Aluminum<br />
<strong>BIAS</strong> ID 121610<br />
roadster (Fig. 1). At least for the more<br />
complex geometries the contributions<br />
of preceding and subsequent<br />
processing steps to the welded component’s<br />
distortion were relatively<br />
small, so that effective measures<br />
to avoid distortion must preferably<br />
address the welding procedure itself.<br />
To this end, the welding sequence<br />
and the presence of an air gap had<br />
a substantial impact on the resulting<br />
distortion, in contrast to edge offset<br />
and torch oscillation. When welding<br />
cast hat profi les to extruded hollow<br />
profi les with a total of eight welds it<br />
was observed that the deformation<br />
of the hollow profi le in the clamping<br />
Schweiß ver fahren selbst ansetzen<br />
müs sen. Hierbei hatten die gewählte<br />
Schweiß folge sowie ein auftretender<br />
Füge spalt eine erhebliche Aus wirkung<br />
auf den Verzug, wohingegen ein<br />
Kan ten versatz und ein Pen deln des<br />
Bren ners kaum Einfl uss zeigten. Beim<br />
Schwei ßen von Druck guss- Hut pro fi -<br />
len an ein strang ge press tes Hohl profi l<br />
mit insgesamt acht Nähten fi el besonders<br />
auf, dass die im eingespannten<br />
Zu stand beobachtete Verformung des<br />
Hohl profi ls stets mit dem nach dem<br />
Aus spannen gemessenen Maß än derung<br />
korrelierte, die über alle Vari ationen<br />
von Spalt, Kan ten ver satz und<br />
Bren ner füh rung hinweg etwa das<br />
Dop pel te der Verformung betrug, siehe<br />
Bild 2. Eine sinn volle Kom pen sa tions<br />
stra te gie kann somit darin bestehen,<br />
durch maß liches Vorhalten der<br />
Ein zel teile oder Vorspannen der Bautei<br />
le in den Fer ti gungs ein rich tun gen<br />
dem Verzug gezielt entgegenzuwirken.<br />
Wir danken der DFG für die<br />
Förderung des Transferprojektes T6<br />
im SFB 570.<br />
(Dr. Thomas Seefeld) ■<br />
device was closely correlated with its<br />
dimensional change recorded after<br />
unclamping which was typically<br />
twice the value of the former deformation,<br />
independent of gap, edge<br />
misalignment and torch oscillation<br />
variations (Fig. 2). Thus it can be reasonable<br />
to consider a dimensional<br />
adaptation of the components to<br />
be welded or applying a pre-strain in<br />
the clamping device as an effective<br />
distortion compensation strategy.<br />
We gratefully acknowledge DFG<br />
funding of the transfer project T6<br />
within SFB 570.<br />
(Dr. Thomas Seefeld) ■<br />
2
L aserstrahlschweißen von<br />
Misch verbindungen ist in der<br />
Industrie aufgrund seiner guten<br />
Wirtschaftlichkeit ein allgemein<br />
anerkanntes und weit verbreitetes<br />
Verfahren. Durch Simulationen ist<br />
es möglich bei der Entwicklung von<br />
laserstrahlgeschweißten Hybridstrukturen<br />
Entwicklungszeit und<br />
–kosten einzusparen. Allgemeine<br />
Bemessungsansätze speziell<br />
für tragende hybride Bauteile<br />
sind zurzeit noch nicht verfügbar.<br />
Insbesondere bei hybriden<br />
Verbindungen fi ndet in und um<br />
die Fügezone ein nur schwer vorhersagbarer<br />
Spannungsausgleich<br />
statt. Unterschiedliche Materialeigenschaften<br />
und daraus resultierende<br />
Festigkeitssprünge in<br />
der Fügezone erschweren das<br />
Schweißen. Ziel des am <strong>BIAS</strong>,<br />
ZeTeM und IWT bearbeiteten<br />
Projektes war, die Erarbeitung eines<br />
Modell ansatzes zur Beurteilung<br />
der quasi-statischen Nahtfestig<br />
keit laserstrahlgeschweißter<br />
Hybrid verbindungen über die<br />
Kopplung von Prozess-, Gefüge-<br />
und Struktursimulation unter<br />
Due to its economic advantages,<br />
laser welding of hybrid materials is<br />
a well-accepted and wide spread<br />
joining method within the industry.<br />
By applying simulation methods<br />
in the development of laser welded<br />
hybrid structures it is possible to<br />
save a lot of costs and time. A complete<br />
numerical model has not been<br />
realized up to now. Advanced calculation<br />
and measurement methods,<br />
especially for hybride supporting<br />
parts have not been developed<br />
yet. Resulting from well-known<br />
strength variations by the welding<br />
procedure, i.e. high residual stresses<br />
compared to local yield strength, an<br />
unpredictable stress relieve occurs<br />
in the vicinity of hybrid joints. In<br />
practice, joining different materi-<br />
Simulation von Hybridverbindungen<br />
zur Versagensortvorhersage<br />
Berücksichtigung der lokalen<br />
Werkstoffzustände und der sich<br />
ausbildenden Nahtgeometrie.<br />
Dadurch wird es möglich eine<br />
Bewertung von Schweißnähten<br />
unter Ausnutzung einer entsprechenden<br />
ganzheitlichen<br />
Prozess modellierung vorzunehmen.<br />
Relevanz hatte in diesem<br />
Modell nicht nur der Spannungs-<br />
und Dehnungszustand nach dem<br />
Schweißen, sondern auch dessen<br />
weiteres lokales Verhalten<br />
a) b)<br />
als is diffi cult because of their differing<br />
material properties and the<br />
resulting jumps in strength within<br />
the joint. Recently, a model<br />
approach for evaluating quasi static<br />
weld seam strength of laser welded<br />
hybrid joints has been developed.<br />
For this purpose, we use a coupled<br />
process, microstructural and structural<br />
simulation taking local metallurgical<br />
properties and the development<br />
of local weld seam geometry<br />
into account. By this means it is<br />
possible to evaluate the quality of<br />
welding joints using a corresponding<br />
modeling of the welding process.<br />
Not only residual stresses as well as<br />
strains after welding are relevant<br />
parameters in order to estimate the<br />
strength of the welding joint in this<br />
in modellierten Zugversuchen.<br />
Zunächst wurde die Nahtgeometrie<br />
in 2D berechnet. Diese 2D<br />
Geometrie wurde anschließend<br />
in 3D extrudiert und für die thermomechanischen<br />
Simulationen<br />
erweitert (Bild 1a). Nach den thermomechanischen<br />
Simulationen<br />
erfolgte ein Mikrostruktur-Postprocessing<br />
zur Anpassung der<br />
Festigkeiten. Anschließend wurde<br />
die gesamte Bauteilhistorie<br />
nach der Schweißsimulation auf<br />
Failure prediction by<br />
simulation of hybrid joints<br />
<strong>BIAS</strong> ID 1204<strong>03</strong><br />
Bild 1: a) Extrusion von 2D zu 3D, b) Versagensortvorhersage | Fig. 1: a) 2D-3D Extrusion,<br />
b) failure location prediction ■<br />
model, but also local behavior of<br />
the material during the tensile test<br />
simulation. At fi rst, the geometry of<br />
the welding seam was calculated<br />
in a 2D-simulation. Results of this<br />
calculation were transferred into a<br />
3D-thermo-mechanical-simulation<br />
of the welding process itself (Figure<br />
1a). After the thermo-mechanical<br />
simulation a post-processing routine<br />
was used to consider microstructural<br />
changes in the material.<br />
The complete material history<br />
is then transferred to the modeled<br />
tensile-test. During this tensile test<br />
simulation the strain of the material<br />
is observed and compared to the<br />
fracture strains in every calculation<br />
step. In this way it is possible to predict<br />
the position of failure. Together<br />
eine modellierte Zugprobe übertragen.<br />
Bei der Durchführung der<br />
Zugversuchssimulation wurde<br />
über ein Abbruchkriterium (Bruchdehnung)<br />
der Versagensort ermittelt.<br />
Mit den am <strong>BIAS</strong> durchgeführten<br />
Simulationen in<br />
Zusammen arbeit mit unseren<br />
Kooperations partnern vom ZeTeM<br />
und IWT war es erstmals möglich<br />
in 2D berechnete Nahtgeometrien<br />
auf 3D-Modelle zu übertragen<br />
und diese für die Vorhersage<br />
des Versagensortes zu nutzen.<br />
Weiterhin ist es möglich den<br />
Versagensort entsprechend des hinterlegten<br />
Materialmodells vorherzusagen<br />
(Bild 1b). Das IGF-Vorhaben<br />
360 ZN der Forschungsvereinigung<br />
Schweißen und verwandte Verfahren<br />
e.V. des DVS wurde über<br />
die AiF mit den Projektpartnern<br />
IWT Bremen und Zentrum der<br />
Techno mathematik, ZeTeM an der<br />
Universität Bremen gefördert. Wir<br />
danken den Fördermittelgebern<br />
sowie unseren Industriepartnern für<br />
die Unterstützung des Forschungsprojektes.<br />
(Dipl.-Ing. Maral Kowalschuk) ■<br />
with our cooperation partners<br />
ZeTeM and IWT it was possible to<br />
transfer calculated 2D-geometries<br />
into a 3D-model and to use them<br />
to predict the failure behavior during<br />
a simulation for the fi rst time<br />
(Figure 1b). The research work (IGF<br />
360 ZN) of the Research Association<br />
“Forschungsvereinigung Schweißen<br />
und verwandte Verfahren e.V. des<br />
DVS” was supported via the AiF.<br />
Included cooperation partners are<br />
IWT Bremen, as well as ZeTeM at<br />
the University of Bremen. We would<br />
like to thank the fi nanciers of the<br />
project as well as industrial partners<br />
for their support.<br />
(Dipl.-Ing. Maral Kowalschuk) ■<br />
3
Im <strong>BIAS</strong> wurde ein iteratives<br />
Verfahren entwickelt um Wellenfronten<br />
aus gescherten Inter ferogrammen<br />
zu rekonstruieren. Im<br />
Gegensatz zum Stand der Technik<br />
erlaubt es, die Gewichtung der<br />
gemessenen Phasen differenzen<br />
nach der Zuverlässigkeit der<br />
zugehörigen Messung. Dies<br />
verbessert das Ergebnis der<br />
Wellen front rekonstruktion insbesondere<br />
in solchen Fällen, in denen<br />
die Zuverlässigkeit der Messung,<br />
zum Beispiel durch das intensitätsabhängige<br />
Poisson Rauschen des<br />
Kamera sensors, lokal schwankt. Als<br />
Maß für die Mess zu ver lässig keit<br />
können beispielsweise die Kreuzamplituden<br />
der aufgezeichneten<br />
Inter ferenz muster dienen.<br />
Der Vorteil des neuen Verfahrens<br />
lässt sich am elegantesten durch<br />
a)<br />
1<br />
−1<br />
rad<br />
b)<br />
ein numerisches Experiment nachweisen,<br />
da die zu rekonstruierende<br />
Wellen front hier bekannt ist.<br />
Die der Simulation zu Grunde liegende<br />
Wellen front ist in Bild 1a<br />
dargestellt. Sie zeigt ein Schachbrettmuster<br />
mit einer Phasen diffe<br />
renz von π/4rad zwischen den<br />
dunklen und den hellen Flächen.<br />
Die zugehörige Amplitude des Wellen<br />
feldes besitzt statistisch gleichverteilte<br />
Werte zwischen 0,1 und<br />
1. Simuliert wurden zwei phasengeschobene<br />
Experimente der<br />
Scher inter fero metrie, wobei die<br />
Scherungen orthogonal zueinander<br />
gewählt wurden und jeweils<br />
einen Betrag von einem Pixel aufwiesen.<br />
In der Simulation wurde ein<br />
Ka mera sensor mit 256 Grau stufen,<br />
einer Full-Well-Capacity von 500<br />
Elek tronen und einem Dunkel strom-<br />
Bild 1: Numerisches Experiment: a) Die Ausgangswellenfront und die rekonstruierte<br />
Wellenfront b) ohne und c) mit Gewichtung. | Fig. 1: Numerical results: a) Initial phase<br />
distribution, b) recovered wave front obtained from standard methods and c) wave front estimated<br />
by the weighted reconstruction. ■<br />
<strong>BIAS</strong> developed an iterative method<br />
for the reconstruction of wave<br />
fronts from their sheared representation.<br />
In contrast to the state<br />
of the art it allows for weighting<br />
of the measured phase differences<br />
in accordance with their measurement<br />
uncertainty. This improves<br />
the result of the reconstruction<br />
process especially in cases in which<br />
the measurement uncertainty varies<br />
locally, for example due to the<br />
intensity dependent Poissonian<br />
noise of the camera sensor. In this<br />
case, a convenient measure for the<br />
measurement uncertainty is the<br />
cross amplitude of the recorded<br />
interferograms.<br />
Gewichtete Rekonstruktion von Wellenfronten<br />
aus gescherten Interferogrammen<br />
1<br />
−1<br />
rad<br />
c)<br />
1<br />
−1<br />
rad<br />
To demonstrate the effect of the<br />
weighting we carried out numerical<br />
simulations. We simulated the<br />
result of two phase shifted shear<br />
experiments with the shears selected<br />
to be orthogonal to each other,<br />
having a magnitude of a single<br />
pixel. The amplitude of the underlying<br />
wave fi eld exhibits a set of<br />
uniformly distributed random values<br />
ranging from 0.1 to 1. The corresponding<br />
phase distribution is<br />
shown in Fig. 1a. It resembles a<br />
checkerboard with a phase difference<br />
of π/4rad between the dark<br />
and the light fi elds. The simulated<br />
camera sensor has 256 grey values,<br />
a full well capacity of 500 elec-<br />
rauschen von 4 Elektronen angenommen.<br />
In Bild 1b und Bild 1c sieht<br />
man einen Vergleich der rekonstruierten<br />
Wellen fronten ohne und mit<br />
Gewichtung. Man kann erkennen,<br />
dass das Ergebnis der gewichteten<br />
Rekonstruktion der ursprünglichen<br />
Wellen front deut lich näher kommt.<br />
Eine numerische Analyse bestätigt<br />
diesen Ein druck und ergibt eine<br />
Reduktion des Stan dard fehlers um<br />
50% bzw. 3dB.<br />
Die Methoden können ebenfalls<br />
dazu genutzt werden, um Wellenfronten<br />
über beliebig geformten<br />
Gebieten zu rekonstruieren. In<br />
diesem Falle wird die Gewichtung<br />
außerhalb des interessanten<br />
Gebietes auf null gesetzt. In Bild 2<br />
ist ein Beispiel aus der Asphären-<br />
Weighted reconstruction of wave fronts<br />
from sheared interferograms<br />
a)<br />
trons and an average dark current<br />
of 4 electrons. In Fig. 1b the result<br />
of a standard reconstruction algorithm<br />
is seen, while Fig. 1c shows<br />
the wave front obtained from the<br />
weighted reconstruction. By comparison<br />
the result of the weighted<br />
reconstruction appears much closer<br />
to the initial wave front. This is<br />
supported by a numerical investigation<br />
which yields a reduction of<br />
the standard error of 50%, which<br />
means 3dB, due to the weighting.<br />
Additionally, the method may<br />
be used to recover wave fronts<br />
across arbitrary shaped regions.<br />
In this case the weighting outside<br />
the region of interest is set to<br />
prüf technik gezeigt. Die an einem<br />
asphä rischen Hohlspiegel refl ektierte<br />
Wellen front wurde über<br />
einer kreis förmigen Grundfl äche<br />
rekonstruiert. Das Ergebnis der<br />
Rekonstruktion ist in Bild 2a zu<br />
sehen, während Bild 2b die asphärische<br />
Rest funktion nach einem<br />
parabolischen Fit zeigt. Die metrischen<br />
Einheiten wurden mit Hilfe<br />
eines einfachen Geo metrie modells<br />
bestimmt, demzufolge die Form des<br />
Spiegels der ermittelten Phasenver<br />
teilung über die Wellenlänge<br />
proportional ist.<br />
Wir danken der Deutschen Forschungs<br />
gemeinschaft (DFG) für<br />
die Unterstützung der Arbeiten im<br />
Rahmen des Projektes WeSer.<br />
(Dr. rer. nat. Claas Falldorf) ■<br />
40<br />
0<br />
µm<br />
500µm b)<br />
0<br />
µm<br />
Bild 2: Rekonstruktion über beliebigen Gebieten: a) Die Form eines asphärischen<br />
Hohlspiegels über einem kreisförmigen Gebiet und b) die asphärische<br />
Restfunktion nach einem parabolischen Fit. | Fig. 2: Reconstruction<br />
across arbitrary regions: a) Recovered shape of an aspheric mirror with a<br />
circular pupil function and b) the aspheric residual after a parabolic fi t. ■<br />
zero. Figure 2 shows an example<br />
of aspheric lens testing. The wave<br />
front refl ected by an aspheric mirror<br />
with a circular pupil function is<br />
reconstructed. The result is depicted<br />
in Fig. 2a while the aspheric residual<br />
after a parabolic fi t is seen from<br />
Fig. 2b. The metric units were determined<br />
by means of a simple geometry<br />
model which assumes the shape<br />
of the mirror to be proportional to<br />
the phase values of the wave front<br />
and the wave length.<br />
We would like to thank the<br />
Deutsche Forschungsgemeinschaft<br />
(DFG) for funding this work within<br />
the frame of project WeSer.<br />
(Dr. rer. nat. Claas Falldorf) ■<br />
5<br />
500µm<br />
4
Neue Spitze im DVS-Bezirksverband<br />
Bremen gewählt<br />
Der DVS-Bezirksverband (Deutscher<br />
Verband für Schweißen und angewandte<br />
Verfahren) Bremen hat am<br />
13. März seinen neuen Vorstand<br />
gewählt. Das „erfrischende“ Ergebnis:<br />
Maral Kowalschuk, 1983 im<br />
Iran geboren, führt nun den Bremer<br />
Verband an. Mit ihr sind als stellvertretende<br />
Vorsitzende Murat<br />
New head in DVS regional association<br />
Bremen elected<br />
The DVS regional association (German<br />
Association for Welding, Cutting and<br />
Applied Processes) elected its new<br />
management board in Bremen at<br />
March 13 th . The “refreshing” result:<br />
Maral Kowalschuk, born 1983 in Iran,<br />
Veranstaltungen | Events<br />
Das achte Laser-Anwenderforum<br />
des <strong>BIAS</strong> hat die Qualitätssicherung<br />
im Fokus<br />
Es ist inzwischen eine feste<br />
Institution in der Fachwelt:<br />
das branchen- und disziplinenübergreifende<br />
Laser-An wenderforum<br />
„LAF“ des <strong>BIAS</strong>. In diesem<br />
Jahr fi ndet es bereits zum ach-<br />
8th Laser-Anwenderforum by<br />
<strong>BIAS</strong> lays focus on quality assurance<br />
It is by now an established institution<br />
in professional circles: The<br />
cross-industry and cross-discipline<br />
Laser- An wen der forum of the <strong>BIAS</strong><br />
(Bremen Institute of Applied Laser<br />
5. Industriekolloquium des SFB 747<br />
Am 14. November 2012 fi ndet in<br />
Bre men das 5. Industrie kollo quium<br />
„Mi kro kalt um for men“ des SFB<br />
747 statt. Hier stellen die Wissen<br />
schaft ler die neuesten Forschungs<br />
ergeb nis se aus den Kompetenz<br />
feldern des SFB vor. Die<br />
präsentierten High lights werden<br />
dabei auf die Bedürf nisse und Interessen<br />
der Anwender zugeschnitten.<br />
5 th Industry colloquium of the<br />
SFB 747<br />
At November 14 th in 2012 the industry<br />
colloquium „Micro Cold Forming” of<br />
the SFB 747 will take place in Bremen.<br />
Here, the scientists will present the latest<br />
research results of the SFB. The presented<br />
highlights will be tailored to<br />
Ölmez (Qualitätsinspektor, IWS)<br />
und Thomas Meinken (Dipl.-Ing.,<br />
EWE) gewählt worden.<br />
Für ihre Amtszeit als Vorsitzende<br />
hat die Diplom-Ingenieurin viele<br />
Ideen. Einer ihrer Schwerpunkte<br />
liegt in der Mitgliedergewinnung.<br />
„Ich möchte neue soziale Medien<br />
nutzen, um auch die jungen Interessierten,<br />
wie Azubis, Stu den ten und<br />
Berufs einsteiger, zu erreichen“,<br />
will from now on lead the association.<br />
Jointly elected with her were the deputy<br />
chairmen Murat Ölmez (Quality<br />
control inspector, IWS) and Thomas<br />
Meinken (Dipl.-Ing., EWE).<br />
For her terms of offi ce, the graduated<br />
engineer has many conceptions. Part of<br />
her focus lies on member recruitment. “I<br />
ten Mal statt. Vom 12. bis 13.<br />
September treffen sich im Park<br />
Hotel Bremen wieder Experten aus<br />
Industrie und Wissenschaft, um<br />
sich zum Thema „Laserstrahlfügen:<br />
Prozesse, Systeme, Anwendungen,<br />
Trends“ auszutauschen. Der<br />
Schwer punkt des LAF’12 liegt auf<br />
der Qualitäts sicherung.<br />
Technology). This year it is the 8 th<br />
time the event is being held. From<br />
September 12 th until September<br />
13 th , experts from business and science<br />
meet at the Park Hotel Bremen<br />
to exchange information about the<br />
topic: “Processes, systems, applica-<br />
Das 5. Industriekolloquium bietet<br />
ein vielfältiges Programm zum<br />
The ma „Mikrokaltumformen“. Eine<br />
zentrale Rolle nehmen die Fachvor<br />
trä ge der leitenden Wissenschaftler<br />
des Son der for schungs bereichs<br />
ein. Darüber hinaus werden<br />
die Vorträge von einer Poster-<br />
und Expo naten aus stel lung begleitet.<br />
Ein Besuch in den La bor anlagen<br />
des SFB er mög licht es den<br />
the needs and interests of the users.<br />
The 5 th industry colloquium offers<br />
a diverse program on the subject of<br />
micro cold forming. The central role<br />
will played by specialist presentations<br />
of the leading scientists of the collaborative<br />
research centre. The presentations<br />
will be accompanied by a post-<br />
erklärt die neue Vorsitzende, die<br />
als wissenschaftliche Mitarbeiterin<br />
seit 2010 am <strong>BIAS</strong> forscht. Gestärkt<br />
wird sie in diesem Vorhaben durch<br />
die DVS-Hauptgeschäftsstelle, die<br />
ebenfalls Überlegungen in Sachen<br />
„Social Media“ anstellt.<br />
Das zweite wichtige Vorhaben von<br />
Maral Kowalschuk ist, den DVS-<br />
Kongress mit der Unterstützung<br />
von Professor Vollertsen, nach<br />
want to use new social media to reach<br />
the young, the apprentices, college students,<br />
as well as job beginners”, says the<br />
new chairperson, who has been working<br />
at <strong>BIAS</strong> as a scientist since 2010.<br />
The DVS head offi ce supports her intention<br />
regarding stronger commitment<br />
towards social media.<br />
Das LAF-Programm wurde in Zu sammen<br />
arbeit mit einem hochkarätig<br />
besetzten Industriekreis aus erfolgreichen<br />
Unternehmen der Laserbranche<br />
entwickelt. Eine das Forum<br />
ergänzende Fach ausstellung ermöglicht<br />
weitere Einblicke. Darüber hinaus<br />
bietet das LAF viel Raum für<br />
Diskussionen und Netz werk arbeit.<br />
tions, trends”. The focus of LAF’12<br />
lies on quality assurance.<br />
The LAF program was developed in<br />
cooperation with a high-ranking<br />
round table of enterprises of the laser<br />
sector. A complementary exhibition<br />
offers further insights. In addition,<br />
Teilnehmern, die Forschung nah<br />
zu erleben. In den Pausen und<br />
während der Aus stel lung bietet<br />
die Veranstaltung viel Gelegen<br />
heit, Ge sprä che zu führen und<br />
Kontakte zu knüpfen. Das moderierte<br />
Trans fer forum ist eine weitere<br />
Platt form, sich über aktuelle<br />
Schwer punkt the men der Industrie<br />
auszutauschen und der Forschung<br />
ein Feed back zu geben. Wir freu-<br />
er exhibition. A visit to the laboratories<br />
plants allows the participants a close<br />
up of experience the research results.<br />
During the breaks and the exhibition,<br />
the event offers several possibilities to<br />
discuss, exchange information, and<br />
make contacts. The moderated transfer<br />
forum is another platform to exchange<br />
Maral Kowalschuk<br />
Bremen zu holen, um hier den<br />
Forschungsstandort Bremen sowie<br />
den DVS-Landesverband in der<br />
deutschen Ingenieurslandschaft<br />
nachhaltig zu stärken. ■<br />
The second important project by<br />
Maral Kowalschuk is to bring the<br />
DVS Congress to Bremen, with support<br />
of Professor Vollertsen. This<br />
would strengthen the research location<br />
Bremen on longterm basis as well<br />
as the DVS regional association in the<br />
German engineering landscape. ■<br />
Anlässlich des Forums wird das <strong>BIAS</strong><br />
auch das neue For schungs gebäude<br />
„LION“ (Licht- und optische Techno<br />
lo gien Norddeutschland) auf dem<br />
Bremer Uni-Campus präsentieren. ■<br />
the LAF offers ample room for discussions<br />
and networking work. On the<br />
occasion of the forum the <strong>BIAS</strong> will<br />
also present the new research building<br />
“LION” (Licht- und optische Techno<br />
lo gien Nord deutschland) on the<br />
Bremen University campus. ■<br />
en uns sehr, wenn Sie sich diesen<br />
Termin bereits jetzt vormerken.<br />
Aktuelle Informationen zum Programm<br />
und zur Anmeldung fi nden<br />
Sie unter www.sfb747.uni-bremen.de/<br />
14-11-12-5-industriekolloquium-2012.<br />
■<br />
news about focal areas of the industry<br />
and give feedback to the researchers.<br />
We are looking forward to welcoming<br />
you on November 14 th . You will<br />
fi nd further information about the program<br />
and registration under the following<br />
link: www.sfb747.uni-bremen.de/<br />
14-11-12-5-industriekolloquium-2012. ■<br />
5
<strong>03</strong>|12 Lasertechnik aktuell<br />
Abschluss- & Studienarbeiten |<br />
Final Theses & Student Research Projects<br />
Dagostin, Vitor<br />
In-situ phase formation by means<br />
of Selective Laser Melting of powder<br />
blends<br />
Diplomarbeit,Federal University of<br />
Santa Catarina, April 2012 ■<br />
Kibben, Simon<br />
Untersuchung von Faser-Bragg-<br />
Gitter-Sensoren zur richtungs aufge<br />
lös ten Mes sung von Biege be lastungen<br />
Mas ter arbeit, Fern Universität in<br />
Hagen, Juni 2012 ■<br />
■ 3D shape measurement using deterministic<br />
phase retrieval and a partiallydeveloped<br />
speckle fi eld<br />
Almoro, P. F.; Waller, L.; Agour, M.; Falldorf,<br />
C.; Pedrini, G.; Osten, W; Hanson, S.G.<br />
Proc. of the Three-Dimensional Imaging,<br />
Vi su ali za tion, and Display, eds. B. Javidi,<br />
J-Y. Son. SPIE Bellingham WA (2012)<br />
83840Q1-Q6<br />
■ Enhanced deterministic phase retrieval<br />
using a partially-developed speckle<br />
fi eld<br />
Almoro, P. F.; Waller, L.; Agour, M.; Falldorf,<br />
C.; Pedrini, G.; Osten, W; Hanson, S.G.<br />
Optics Letters 37 (2012) 2088-2090<br />
■ Zerstörungsfreie Prüfung von Faserver<br />
bund kunst stoffen mittels kompaktem<br />
Laserultraschallsensor<br />
Huke P.<br />
Fiber News, dem Magazin des Fiber International<br />
Bremen e.V. (2012) 12-13<br />
■ Laser-generated ultrasound with liquid<br />
crystal on silicon (LCoS) technology<br />
in the thermoelastic regime<br />
Kalms, M.; Hellmers, S.; Bergmann, R.B.<br />
Nondestructive Characterization for Compo<br />
site Ma teri als, Aerospace En gin ee ring,<br />
Civil In fra struc ture, and Homeland Security<br />
(2012), eds.: A. L. Gyekenyesi, T.-Y. Yu, P. J.<br />
Shull, A. A. Diaz, H. F. Wu. SPIE Bellingham/<br />
Washington (2012) 83470N1-9<br />
■ Formen- und Werkzeugbau mittels<br />
selektiven Laserschmelzens<br />
Köhler, H.; Kühnle, T.<br />
7. Rapid Prototyping Zentrum Fachtag,<br />
Bremen (21.06.2012)<br />
Moriße, Sandra<br />
Aluminium-Stahl-Schweißen unter<br />
va ri ier ten thermi schen Rand beding<br />
ungen<br />
Diplom ar beit, Universität Bremen,<br />
Mai 2012 ■<br />
Tetzel, Hendrik<br />
Verhalten mechanischer Spannungen<br />
beim Laser strahl umformen<br />
Diplomarbeit, Universität Bremen,<br />
Mai 2012 ■<br />
Tromenschläger, Waldemar<br />
Unter suchung des Laserstrahl- und<br />
Licht bo gen lötens von Aluminium<br />
Bachelor ar beit, Universität Bremen,<br />
Mai 2012 ■<br />
Soeben erschienen | Just published<br />
Eine vollständige Liste der Publikationen fi nden Sie unter<br />
http://www.bias.de/Publikationen.<br />
■ Laser-chemical precision machining<br />
of micro forming tools at low laser powers<br />
Mehrafsun, S.; Zhang, P.; Vollertsen, F.;<br />
Goch, G.<br />
Laser-based Micro- and Nanopackaging<br />
and Assembly VI, eds.: F.G. Bachmann, W.<br />
Pfl eging, K. Washio, J.Amako, W. Hoving, Y.<br />
Lu. Proc. of SPIE Vol. 8244 (2012) 82440K-<br />
1-7<br />
■ Laserbasierte Fügeverfahren für<br />
Mischverbindungen – Vom Tailored<br />
Blank zur Struktur<br />
Möller, F.; Vollertsen, F.<br />
DGM Fortbildungsseminar Hybride Ver bindun<br />
gen, Bremen (25.04.2012)<br />
■ Infl uence of punch velocity on shape<br />
accuracy in micro forming<br />
Wielage, H.; Vollertsen, F.<br />
Proc. of the 12th euspen International Confe<br />
ren ce, eds.: P. Shore, H. Spaan, T. Burke.<br />
Euspen Headquaters, Bedford/UK (2012)<br />
128-131<br />
■ IIW-Kommission IV<br />
„Hochleistungs-Strahl prozesse“<br />
Vollertsen, F.<br />
Schweißen und<br />
Schneiden<br />
64/3 (2012)<br />
133-135<br />
HERAUSGEBER | PUBLISHER<br />
<strong>BIAS</strong> Bremer Institut für angewandte Strahltechnik<br />
Klagenfurter Straße 2 · 28359 Bremen, Germany<br />
Prof. Dr.-Ing. F. Vollertsen / Prof. Dr. rer. nat. R. Bergmann<br />
Tel. +49-421-218-58000 · Fax +49-421-218-58063 · www.bias.de<br />
Redaktion/Editor: Dipl.-Soz. Sabine Berk<br />
Realisierung/Realisation: public emotions GmbH · www.public-emotions.de<br />
Termine | Schedule<br />
■ 12.-13. September 2012<br />
8. Laser-Anwenderforum<br />
Bremen<br />
■ 14. November 2012<br />
5. Industriekolloquium<br />
„Mikrokaltumformen“<br />
Bremen<br />
Veranstaltungen | Events<br />
Fortbildungsseminar „Hybride<br />
Verbindungen“<br />
Am 25. und 26. April 2012 fand<br />
erstma lig das vom <strong>BIAS</strong> gemeinsam<br />
mit der DGM e. V. unter der<br />
Leitung von Prof. Dr.-Ing. Frank<br />
Vollertsen und Dr.-Ing. Claus Thomy<br />
veranstaltete Fort bildungs se mi nar<br />
„Hybride Ver bin dungen“ im Hotel<br />
Munte statt. Die insgesamt 25 Teil-<br />
Workshop “Hybid Joints”<br />
On April 25 and 26, for the fi rst time<br />
the advanced training workshop<br />
“Hybrid Joints” organised jointly by<br />
<strong>BIAS</strong> and DGM and co-chaired by<br />
Prof. Dr.-Ing. Frank Vollertsen and<br />
Dr.-Ing. Claus Thomy took place at<br />
the Hotel Munte. A total of 25 participants<br />
were given an overview<br />
Workshop “Anwendungsnahe<br />
Schweißsimulation”<br />
Der diesjährige Workshop „An wendungs<br />
nahe Schweiß simu lation“<br />
war am 09.05.2012 zu Gast in<br />
Bremen. Initiiert vom gleichnamigen<br />
Fachausschuss fand der Workshop<br />
nunmehr zum dritten Mal<br />
statt. Neben dem DVS (Deutscher<br />
Verband für Schweißen und verwandte<br />
Verfahren e. V.) und der<br />
FOSTA (Forschungsvereinigung<br />
Stahl anwendung e. V.), war das<br />
<strong>BIAS</strong> (Bremer Institut für angewandte<br />
Strahltechnik) Ausrichter<br />
und Mitorganisator. Im Ringhotel<br />
Munte trafen sich 75 Teilnehmer<br />
bestehend aus Forschern und<br />
Anwendern aus der Industrie, zum<br />
Workshop on application oriented<br />
welding simulation<br />
This year´s workshop on application<br />
oriented welding simulation<br />
took place in Bremen May 5 th 2012.<br />
Initiated by the technical committee<br />
of applica-<br />
tion oriented<br />
welding simulation<br />
the workshop<br />
took place<br />
already for<br />
the third time.<br />
Besides DVS<br />
(Deutscher<br />
Verband für<br />
Schweißen<br />
und verwandte<br />
Verfahren e. V.)<br />
and FOSTA (Forschungsvereinigung<br />
Stahlanwendung e. V.) <strong>BIAS</strong><br />
(Bremer Institut für angewandte<br />
nehmer erhielten von ausgewählten<br />
Referenten aus Industrie und<br />
Forschung einen Über blick über<br />
aktuelle und praxis er probte Ver bindungs<br />
techniken für Misch ver bindun<br />
gen mit Metallen, die aufgrund<br />
der Zu nah me von Multi-Material-<br />
Leicht bau weisen immer wichtiger<br />
werden. ■<br />
by selected speakers from industry<br />
and research on current and proven<br />
in use joining technologies for<br />
dissimilar joints with metals, which<br />
become increasingly important due<br />
to a rise in multi-material lightweight<br />
designs. ■<br />
Erfahrungsaustausch im Bereich<br />
der Schweißsimulation. Nach einleitenden<br />
Worten von Prof. Dr.-Ing.<br />
Frank Vollertsen (Geschäftsführer<br />
des <strong>BIAS</strong>) und Dr.-Ing. Dmitrij<br />
Tikhomirov (Vorsitzender des<br />
Gemeinschaftsausschusses FA<br />
I2 „Anwendungsnahe Schweißsimulation“)<br />
folgten 12 informative<br />
Vorträge. Es wurden<br />
sowohl Fragestellungen aus der<br />
Struktur simulation, als auch der<br />
Strömungs simulation dargestellt<br />
und diskutiert. Das <strong>BIAS</strong> bedankt<br />
sich für das uns entgegengebrachte<br />
Vertrauen seitens des DVS und der<br />
FOSTA und bei allen Teilnehmern,<br />
die zum Gelingen der Veranstaltung<br />
beigetragen haben. ■<br />
Strahltechnik) was responsible for<br />
the organization of the workshop.<br />
In the Munte hotel an audience of<br />
75 participants consisting of scientists<br />
and users from industry met<br />
to share their experiences in welding<br />
simulations. After introductory<br />
remarks of Prof. Dr.-Ing. Frank<br />
Vollertsen (director of <strong>BIAS</strong>) and<br />
Dr.-Ing. Dmitrij Tikhomirov (chairman<br />
of the committee of application<br />
oriented welding simulation)<br />
followed 12 informative presentations.<br />
Questions from structure<br />
simulation as well as fl uid simulation<br />
were presented and discussed.<br />
<strong>BIAS</strong> thanks all participants<br />
for joining and helping making the<br />
event successful. Thanks also to<br />
DVS and FOSTA for their confi dence<br />
in us. ■<br />
6