- Titel
- Beitrag zur modellbasierten Prozessanalyse des elektrochemischen Präzisionsabtragens von rotationssymmetrischen Außengeometrien
- Zitierfähige Url:
- https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:bsz:ch1-qucosa2-956771
- Erstveröffentlichung
- 2025
- Datum der Einreichung
- 22.03.2024
- Datum der Verteidigung
- 22.11.2024
- ISBN
- 978-3-95735-195-1
- DOI
- https://doi.org/10.60687/2025-0033
- Abstract (DE)
- Das Grundprinzip des gepulsten elektrochemischen Abtragens (PECM) mit oszillierender Kathode basiert auf der anodischen Auflösung des metallischen Werkstück-Werkstoffs unter Einwirkung eines externen Stroms. Dies ermöglicht es gratfreie Bauteile, unabhängig der mechanischen Materialeigenschaften ohne Einbringen thermisch oder mechanisch induzierter Spannungen herzustellen. Eine Verfahrensvariante stellt die Formgebung über den umlaufenden inneren Arbeitsabstand beim gepulsten elektrochemischen Abtragen (PECM) mit oszillierender Kathode dar. Im Rahmen dieser Arbeit wurde erfolgreich eine multiphysikalische und mehrskalige Simulationsmethode entwickelt, um sowohl die Feldgrößen im Arbeitsspalt während einer Kathodenoszillation als auch die Formgebung über eine lange Prozesszeit zu berechnen. Auf Basis der Simulationsergebnisse konnte zudem eine geeignete Spülstrategie für die im weiteren Verlauf durchgeführten Experimente festgelegt werden. Unter Anwendung multipler Regressionsmodelle konnte das PECM mit oszillierender Kathode weiterführend charakterisiert und signifikante Einflüsse auf relevante Bearbeitungsergebnisse wie dem Seitenarbeitsabstand identifiziert werden.
- Freie Schlagwörter (DE)
- Mikrofertigungstechnik, gepulstes elektrochemisches Abtragen, oszillierende Kathode, PECM, FEM Simulation, COMSOL Multiphysics, Seitenarbeitsabstand, Prozesscharakterisierung
- Klassifikation (DDC)
- 620
- Normschlagwörter (GND)
- Elektrochemisches Abtragen, Finite-Elemente-Methode, Simulation, Gehärteter Stahl
- GutachterIn
- Prof. Dr.-Ing. Andreas Schubert
- Prof. Dr.-Ing. habil. Dipl.-Phys. Matthias Hackert-Oschätzchen
- BetreuerIn Hochschule / Universität
- Prof. Dr.-Ing. Andreas Schubert
- Verlag
- Verlag Wissenschaftliche Scripten, Auerbach
- Den akademischen Grad verleihende / prüfende Institution
- Technische Universität Chemnitz, Chemnitz
- Version / Begutachtungsstatus
- publizierte Version / Verlagsversion
- URN Qucosa
- urn:nbn:de:bsz:ch1-qucosa2-956771
- Veröffentlichungsdatum Qucosa
- 22.04.2025
- Dokumenttyp
- Dissertation
- Sprache des Dokumentes
- Deutsch
- Lizenz / Rechtehinweis
CC BY-SA 4.0- Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung 2 Stand der Wissenschaft und Technik 3 Forschungsbedarf, Zielstellung und Vorgehensweise 4 Experimentelle Realisierung 5 Materialcharakterisierung 6 Simulation des gepulsten elektrochemischen Abtragens mit oszillierender Kathode 7 Validierung der multiphysikalischen Modelle und Ableitung der Gültigkeitsgrenzen 8 Zusammenfassung der Modellierung und Simulationsergebnisse 9 Charakterisierung des Formgebungsprozesses 10 Zusammenfassung der Ergebnisse und Ausblick