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Abstract No.: |
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Scheduled at:
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Thursday, September 29, 2011, Saal E 9:50 AM Diagnostik des Schweißlichtbogens
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Title: |
Stromdichtemessungen im Lichtbogenschweißprozess
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Authors: |
Erwan Siewert / Universität der Bundeswehr München, Bayern Benjamin Bachmann* / Universität der Bundeswehr München, Bayern Jochen Schein/ Universität der Bundeswehr München, Bayern Günter Forster/ Universität der Bundeswehr München, Bayern Karsten Hartz-Behrend/ Universität der Bundeswehr München, Bayern José-Luis Marqués/ Universität der Bundeswehr München, Bayern Mathias Pietzka/ Universität der Bundeswehr München, Bayern
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Abstract: |
Die Stromdichte ist einer der wichtigsten Parameter zur Diagnose von Schweißlichtbögen da sie direkten Einfluss auf die Materialbearbeitung hat. Zur Bestimmung der Stromdichte sind Diagnostiken notwendig, welche den Schweißlichtbogen nicht oder nur geringfügig beeinflussen. Vorhandene Diagnostiken welche in weiten Bereichen der Plasmaphysik eingesetzt werden beruhen auf physikalischen Prinzipien wie z.B. der Thompson Streuung, der Ausnutzung des Faraday Effekt oder die spektroskopische Messung der Elektronentemperatur des Plasmas und der daraus resultierenden Leitfähigkeit und Stromdichte. Diese sind jedoch an Voraussetzungen geknüpft wie Stabilität oder Transparenz der Plasmasäule. Auch müssen Annahmen wie ein lokales thermisches Gleichgewicht (LTG) gemacht werden und es müssen außerdem Kenntnisse über die atomare Zusammensetzung der verwendeten Gase vorhanden sein. Eine Alternative ist die Bestimmung der Stromdichte durch die Messung der Eigenmagnetfelder ähnlich den Ansätzen in der Fusionsforschung. In diesem Vortrag wird ein neues Prinzip vorgestellt, bei dem Hallsensoren um das Plasma verteilt werden. Damit wird nun experimentell das Ringintegral über die magnetische Flussdichte bestimmt und unter Verwendung des Durchflutungsgesetzes ein Ansatz entwickelt zur Bestimmung der Stromdichte im Plasma. Dieser Ansatz erlaubt sowohl eine örtlich wie auch zeitlich aufgelöste Bestimmung der Stromdichten beim Lichtbogenschweißprozess. Verifiziert werden die gemessenen Stromdichten und die dabei gemachten Annahmen mit Hilfe von optischen Methoden, sowie Sondenmessungen. Es werden Ergebnisse für den WIG und den MSG Prozess präsentiert.
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