Evaluation of dynamic beam shaping approaches for the optimization of laser beam cutting of thick-section stainless steel sheets with high-brilliant laser sources

用于优化高亮度激光源厚截面不锈钢激光束切割的动态光束整形方法的评估

基本信息

项目摘要

The proposed research project primarily aims at the optimization of thick-section fusion cutting of steel sheets with thicknesses greater than 8 mm by use of high-dynamic beam shaping methods. The intended analysis is strictly based on methods of the design-of-experiments (DoE) approach. Fundamental understanding of the complex and non-linear dependencies (as proven by a preliminary experimental study) between common static cutting parameters, dynamic control variables of the beam oscillation approach as well as the interesting responses including cutting efficiency, cut kerf geometry and cut edge roughness is expected as a result of the intended work. The experimental investigations are focused on the use of recent solid-state laser sources that currently show some deficiencies for thick-section cutting applications with respect to achievable production qualities in comparison to that of the well-established CO2 lasers, and therefore offer a high potential for process improvements. The experiments will be performed by use of the latest high-performance scanning devices allowing for extended parameter ranges with oscillation frequencies up to 4 kHz that were not addressable in preliminary investigations. Regression models describing the functional dependencies between control variables (factors), interactions and responses will be developed as a result of the applied DoE methods that in turn will be used to find the most appropriate parameter constellations for process optimization under variable conditions.
拟议的研究项目主要旨在通过使用高动态光束成形方法优化厚度大于8 mm的钢板的厚截面熔融切割。预期分析严格基于实验设计(DoE)方法。作为预期工作的结果,预期对常见静态切割参数、光束振荡方法的动态控制变量以及包括切割效率、切割切口几何形状和切割边缘粗糙度在内的有趣响应之间的复杂和非线性依赖关系(如初步实验研究所证明)有基本了解。实验研究的重点是使用最近的固态激光源,目前显示出一些缺陷厚截面切割应用方面实现的生产质量相比,成熟的CO2激光器,因此提供了一个很大的潜力,工艺改进。实验将通过使用最新的高性能扫描设备进行,允许扩展参数范围,振荡频率高达4 kHz,这在初步调查中无法解决。将开发描述控制变量(因素)、相互作用和响应之间的函数依赖关系的回归模型,作为应用DoE方法的结果,该方法反过来将用于在可变条件下找到最合适的工艺优化参数群。

项目成果

期刊论文数量(2)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Study of correlation between edge roughness and gas flow characteristics in laser beam fusion cutting
激光束熔化切割边缘粗糙度与气体流动特性相关性研究
  • DOI:
    10.1016/j.procir.2018.08.167
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    M. Borkmann;A. Mahrle;E. Beyer
  • 通讯作者:
    E. Beyer
Fast Beam Oscillations Improve Laser Cutting of Thick Materials
快速光束振荡改善厚材料的激光切割
  • DOI:
    10.1002/phvs.202000025
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    A. Wetzig;P. Herwig;C. Goppold;M. Borkmann;A. Mahrle;C. Leyens
  • 通讯作者:
    C. Leyens
{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Professor Dr.-Ing. Eckhard Beyer其他文献

Professor Dr.-Ing. Eckhard Beyer的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Professor Dr.-Ing. Eckhard Beyer', 18)}}的其他基金

Reduction of hot cracking by magnetofluiddynamic modification of the laser-induced melt pool convection during powder-based generative laser cladding
通过磁流体动力学修改粉末基生成激光熔覆过程中激光诱导熔池对流来减少热裂纹
  • 批准号:
    396298896
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Experimental and Theoretical Analysis of Deep Penetration Welding Processes with Low-Power Laser-Assisted Plasma Arcs
低功率激光辅助等离子弧深熔焊接工艺的实验和理论分析
  • 批准号:
    263050501
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Structure, oxidation resistance and erosion of dc-arc deposited Cr2AlC MAX phase coatings
直流电弧沉积 Cr2AlC MAX 相涂层的结构、抗氧化性和侵蚀性
  • 批准号:
    248110559
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Micro-structuring and macro-structuring of deep drawing tools for dry forming condition
干成形条件下拉深工具的微观结构和宏观结构
  • 批准号:
    244947573
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Priority Programmes
High-performance synchronous reluctance motors by local manipulation of the magnetic properties of electrical steel laminations during the laser cutting process
通过在激光切割过程中局部控制电工钢叠片的磁性来实现高性能同步磁阻电机
  • 批准号:
    245194688
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Magnetic pulse welding: Targeted manipulation of weld seam formation
磁脉冲焊接:有针对性地控制焊缝形成
  • 批准号:
    227652982
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Priority Programmes
Experimentelle und theoretische Untersuchungen zur Steigerung der Prozesseffizienz und Schnittkantenqualität beim Inertgasschneiden mit Faserlasern
提高光纤激光器惰性气体切割工艺效率和切削刃质量的实验和理论研究
  • 批准号:
    194800593
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Strukturbildende Prozesse in amorphen Kohlenstoffschichten
无定形碳层的结构形成过程
  • 批准号:
    165684430
  • 财政年份:
    2010
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Experimentelle und theoretische Untersuchungen zur Verfahrensoptimierung beim Wolfram-Plasmaschweißen durch Laserstrahlung geringer Leistung
低功率激光辐射钨等离子焊接工艺优化的实验和理论研究
  • 批准号:
    60003819
  • 财政年份:
    2008
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Beeinflussung der Prozesscharakteristik des Laserstrahlschweißens durch adaptives Strahlpendeln
通过自适应光束振荡影响激光束焊接的工艺特性
  • 批准号:
    26927493
  • 财政年份:
    2006
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Priority Programmes

相似国自然基金

Dynamic Credit Rating with Feedback Effects
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2024
  • 资助金额:
    万元
  • 项目类别:
    外国学者研究基金项目
含Re、Ru先进镍基单晶高温合金中TCP相成核—生长机理的原位动态研究
  • 批准号:
    52301178
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30.00 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
静动态损伤问题的基面力元法及其在再生混凝土材料细观损伤分析中的应用
  • 批准号:
    11172015
  • 批准年份:
    2011
  • 资助金额:
    58.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
基于贝叶斯网络可靠度演进模型的城市雨水管网整体优化设计理论研究
  • 批准号:
    51008191
  • 批准年份:
    2010
  • 资助金额:
    20.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
美洲大蠊药材养殖及加工过程中化学成分动态变化与生物活性的相关性研究
  • 批准号:
    81060329
  • 批准年份:
    2010
  • 资助金额:
    26.0 万元
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
星系恒星与气体的动力学演化
  • 批准号:
    11073025
  • 批准年份:
    2010
  • 资助金额:
    30.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
非标准随机调度模型的最优动态策略
  • 批准号:
    71071056
  • 批准年份:
    2010
  • 资助金额:
    28.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
"锁住"的金属中心手性-手性笼络合物的动态CD光谱研究与应用开发
  • 批准号:
    20973136
  • 批准年份:
    2009
  • 资助金额:
    34.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
生物膜式反应器内复杂热物理参数动态场分布的多尺度实时测量方法研究
  • 批准号:
    50876120
  • 批准年份:
    2008
  • 资助金额:
    36.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
大规模动态网络环境中协同组操作一致性维护算法的正确性证明及其验证的研究
  • 批准号:
    60803118
  • 批准年份:
    2008
  • 资助金额:
    20.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似海外基金

CAREER: Two-Color, Dynamic Laser-Plasma Interactions Towards Table-Top Beam Sources
职业:双色、动态激光等离子体相互作用走向桌面光束源
  • 批准号:
    2238840
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Continuing Grant
MRI: Acquisition of a Plasma Focused Ion Beam System for Dynamic In-situ Micro-Mechanical Testing Over Cryogenic and Elevated Temperatures
MRI:获取等离子体聚焦离子束系统,用于低温和高温动态原位微机械测试
  • 批准号:
    2215267
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Standard Grant
Dynamic analysis of anti-carcinogenic ions by harmonizing of Quantum / X-ray beam technology with mathematical modeling
量子/X射线束技术与数学建模相结合,进行抗癌离子的动态分析
  • 批准号:
    21K21009
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
Three-Dimensional Dynamic Nonlocal Beam Formulation for Simulation of Damage and Failure in Reinforced Concrete Structural Elements
用于模拟钢筋混凝土结构构件损伤和失效的三维动态非局部梁公式
  • 批准号:
    2032352
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Standard Grant
Aircraft Dynamic Landing Loads: Investigation of the Effects of Geometrically-Exact Beam Theory, Aircraft Flexibility and Novel Shock Absorbers in Cantilevered Landing Gear Configurations
飞机动态着陆载荷:几何精确梁理论、飞机灵活性和悬臂式起落架配置中新型减震器的影响研究
  • 批准号:
    543169-2019
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Alexander Graham Bell Canada Graduate Scholarships - Master's
Dynamic beam modulation for optimization of industrial laser processes (FastShape)
用于优化工业激光工艺的动态光束调制 (FastShape)
  • 批准号:
    426328417
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants (Transfer Project)
Dynamic Behavior of Boundary Lubrication Analyzed by Quantum Beam with Mechano-Operando Mechanism
量子束机械操作机构边界润滑动态行为分析
  • 批准号:
    18H01362
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Precision generation and measurements of small static and dynamic forces by means of radiation pressure of multipass laser beam
利用多道激光束的辐射压力精确生成和测量微小的静态和动态力
  • 批准号:
    409476492
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Development of X-ray phase contrast imaging platforms for investigations dynamic evolution of matter in extreme conditions
开发X射线相衬成像平台,用于研究极端条件下物质的动态演化
  • 批准号:
    17K05729
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Using Dynamic Contrast-Enhanced Magnetic Resonance Imaging (DCE-MRI) to Establish Objective Clinical Outcome Measures for Mandibular Osteoradionecrosis
使用动态对比增强磁共振成像 (DCE-MRI) 建立下颌放射性骨坏死的客观临床结果测量
  • 批准号:
    9894640
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了