Details
Original language | German |
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Title of host publication | Tagungsband 4. Niedersächsisches Symposium Materialtechnik |
Place of Publication | Clausthal-Zellerfeld |
Number of pages | 15 |
Publication status | Published - 2021 |
Event | 4. Symposium Materialtechnik - Aachen, Germany Duration: 25 Feb 2021 → 26 Feb 2021 |
Publication series
Name | Fortschrittsberichte der Materialforschung und Werkstofftechnik / Bulletin of materials research and engineering |
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Publisher | Shaker |
Volume | 10 |
ISSN (Print) | 2364-0804 |
Abstract
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Tagungsband 4. Niedersächsisches Symposium Materialtechnik. Clausthal-Zellerfeld, 2021. (Fortschrittsberichte der Materialforschung und Werkstofftechnik / Bulletin of materials research and engineering; Vol. 10).
Research output: Chapter in book/report/conference proceeding › Conference contribution › Research
}
TY - GEN
T1 - Additive Fertigung von Glas
T2 - 4. Symposium Materialtechnik
AU - Grabe, Tobias
AU - Rettschlag, Katharina
AU - Wang, Xuejian
AU - Wang, Song
AU - Ziebehl, Arved
AU - Ley, Peer-Phillip
AU - Lachmayer, Roland Johann
N1 - Funding Information: Diese Arbeit wurde im Rahmen des EFRE - NBank geförderten Projektes "GROTESK - Generative Fertigung optischer, thermaler und struktureller Komponenten" durch das Teilprojekt oGROTESK (ZW6-85018307) durchgeführt.
PY - 2021
Y1 - 2021
N2 - In weitreichenden Einsatzgebieten der Hochleistungslasertechnik werden Quarzglasfasern aufgrund ihrer hohen optischen Leitfähigkeit und Temperaturbeständigkeit eingesetzt. Die additive Fertigung von Quarzglasfasern auf Basis eines laserbasierten Faserextrusionsverfahren ermöglicht den Einsatz von neuen Materialien und die Erweiterung der Anwendungsbereiche von additiv gefertigten optischen Komponenten. Beim Laser Glass Deposition-Prozess (LGD) werden mit einem CO2-Laser (10,6 µm) lokal Temperaturen von über 2000 °C in das Glas eingebracht. Dieses Verfahren ermöglicht die additive Fertigung von Glas durch das Anschmelzen und anschließendes schichtweises Ablegen von Fasern. Da die Forschung und Entwicklung des LGD-Prozesses primär auf experimentellen Laborarbeiten aufbaut, sind die Temperaturfelder, die während des Herstellungsprozesses im Glas entstehen, weitgehend unbekannt. Die lokalen Verarbeitungstemperaturen und Temperaturgradienten haben jedoch großen Einfluss auf die Fertigungsqualität und die optomechanischen Eigenschaften der Glaskomponenten. Im Rahmen dieses Beitrages wird ein Simulationsmodell zur Beschreibung der thermischen Vorgänge in einer Glasfaser und dem Substrat während des Fertigungsprozesses erstellt und mit experimentellen Daten verglichen. Ziel ist die Vorhersage der lokal auftretenden Prozesstemperaturen im Glas, die während des Prozesses entstehen. Basierend auf dem Simulationsmodell werden Fertigungsparameter wie die Leistung des Lasers und die Materialzufuhr rechnerisch evaluiert.
AB - In weitreichenden Einsatzgebieten der Hochleistungslasertechnik werden Quarzglasfasern aufgrund ihrer hohen optischen Leitfähigkeit und Temperaturbeständigkeit eingesetzt. Die additive Fertigung von Quarzglasfasern auf Basis eines laserbasierten Faserextrusionsverfahren ermöglicht den Einsatz von neuen Materialien und die Erweiterung der Anwendungsbereiche von additiv gefertigten optischen Komponenten. Beim Laser Glass Deposition-Prozess (LGD) werden mit einem CO2-Laser (10,6 µm) lokal Temperaturen von über 2000 °C in das Glas eingebracht. Dieses Verfahren ermöglicht die additive Fertigung von Glas durch das Anschmelzen und anschließendes schichtweises Ablegen von Fasern. Da die Forschung und Entwicklung des LGD-Prozesses primär auf experimentellen Laborarbeiten aufbaut, sind die Temperaturfelder, die während des Herstellungsprozesses im Glas entstehen, weitgehend unbekannt. Die lokalen Verarbeitungstemperaturen und Temperaturgradienten haben jedoch großen Einfluss auf die Fertigungsqualität und die optomechanischen Eigenschaften der Glaskomponenten. Im Rahmen dieses Beitrages wird ein Simulationsmodell zur Beschreibung der thermischen Vorgänge in einer Glasfaser und dem Substrat während des Fertigungsprozesses erstellt und mit experimentellen Daten verglichen. Ziel ist die Vorhersage der lokal auftretenden Prozesstemperaturen im Glas, die während des Prozesses entstehen. Basierend auf dem Simulationsmodell werden Fertigungsparameter wie die Leistung des Lasers und die Materialzufuhr rechnerisch evaluiert.
U2 - 10.21268/20210519-17
DO - 10.21268/20210519-17
M3 - Aufsatz in Konferenzband
T3 - Fortschrittsberichte der Materialforschung und Werkstofftechnik / Bulletin of materials research and engineering
BT - Tagungsband 4. Niedersächsisches Symposium Materialtechnik
CY - Clausthal-Zellerfeld
Y2 - 25 February 2021 through 26 February 2021
ER -