NLD - Lehr- und Forschungsgebiet für Nichtlineare Dynamik der Laser-Fertigungsverfahren

 

Institutsleiter

Univ.-Prof. Dr. rer. nat. habil. Wolfgang Schulz

Studienrichtungen

Produktionstechnik, Grundlagen des Maschinenwesens

Schwerpunkte

Modellierung und Simulation, Integrative Produktion, Laser und Laseroptik, Trenn- und Fügeverfahren, Mikrotechnik

Forschungsschwerpunkte

Anwendungen
Wir entwickeln Konzepte zur Führung von Fertigungsverfahren (z.B. Schneiden, Schweißen, Bohren) mit Laserstrahlung und leiten daraus Anforderungen an zukünftige Lasersysteme ab.

Konzepte
Neue Konzepte der Verfahrensführung entstehen, wenn die Lösungseigenschaften (z.B. die Bildung anhaftender wiedererstarrter Schmelze beim Schneiden) des Modells mit den Ergebnissen aus der Diagnose bzw. den experimentell beobachtbaren Eigenschaften (z.B. Aufnahme der thermischen Emission der Schneidfront mit einer CMOS-Kamera) identifiziert werden können.

Nichtlineare Dynamik
Um die nichtlineare Dynamik (NLD) der Laser-Fertigungsverfahren besser zu verstehen, werden die Lösungseigenschaften kontinuumsphysikalischer Bewegungsgleichungen (z.B. Bewegung der Phasengrenzen beim Schmelzen und Verdampfen) analysiert.

Reduzierte dynamische Systeme
Durch mathematische Modellierung der als wesentlich erkannten Struktur der Lösung werden reduzierte dynamische Systeme angegeben.

Numerische Methoden
Um die Approximationsgenauigkeit der reduzierten dynamischen Systeme zu überprüfen und um zusätzliche Effekte aufzufinden, werden numerische Methoden angewandt (z.B. Level-Set Verfahren zur Beschreibung der Bewegung freier Phasengrenzen, Wavelet-Basen zur effizienten und adaptiven Funktionsapproximation).

Kontakt

NLD - Lehr- und Forschungsgebiet für Nichtlineare Dynamik der Laser Fertigungsverfahren
Steinbachstr. 15
52074 Aachen

Tel.: +49 241 890-620 4
Fax: +49 241 890-611 2


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