Untersuchung der Entstehung und Auswirkung von Clustern auf die Materialbearbeitung mit hochbrillanter Laserstrahlung am Beispiel des Abtragprozesses mit einem Einmoden-Faserlaser

以单模光纤激光器去除过程为例，研究团簇的形成及其对高亮度激光辐射材料加工的影响

• 批准号: 85972124
• 负责人: Professor Dr.-Ing. Klaus Dickmann
• 金额: --
• 依托单位: Fachhochschule Münster
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Grants
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2007-12-31 至 2010-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/85972124?language=en
• 关键词: Untersuchung; der; Entstehung; und; Auswirkung

Im Rahmen des beendeten Forschungsvorhabens Clusterbildung bei der Mikro-Materialbearbeitung mit hochbrillanter Laserstrahlung wurde ein Einfluss der Clusterbildung auf das Abtragen von Edelstahl mittels hochbrillanter Strahlung bei Bestrahlungszeiten >> 100 ns nachgewiesen. Die Erkenntnisse über den deutlichen Einfluss der Clusterbildung auf den Abtragsprozess beschreiben einen grundlegenden Wechselwirkungseffekt, der ebenso auf Fügeprozesse mit hochbrillanter Strahlung übertragen werden kann. Bezieht man sich auf das Laserstrahlschweißen, so wurden bereits umfangreiche Arbeiten zur Clusterbildung durchgeführt. Aufgrund der Streuung der einfallenden Strahlung kann eine starke Partikelbildung im Metalldampf zu der Abnahme der Einschweißtiefe und der Zunahme der Schweißnahtbreite führen. Maßnahmen, um den Einfluss der Clusterbildung auf den Laserstrahlschweißprozess zu reduzieren, existieren in Form von Cross-Jets, Reduzierung des Umgebungsdrucks und dem Einsatz von verschiedenen Prozessgasen. Jedoch führen die Entwicklungen im Bereich der hochbrillanten Strahlquellen vermehrt zu dem Einsatz von Laserquellen in Kombination mit großen Brennweiten und damit verbundenen großen Arbeitsabständen. Bei diesen Remote-Anwendungen erweisen sich Maßnahmen zur Reduzierung der Partikelbildung als schwierig. Um den Einfluss der Clusterbildung auf diese Bearbeitungsprozesse besser beurteilen und einschätzen zu können, sind tiefergehende Untersuchungen zur Clusterbildung beim Laserstrahlschweißen und dem damit verbundenen Einfluss auf den Bearbeitungsprozess notwendig. Das beantragte Folge-Forschungsvorhaben soll dabei einen Beitrag zur Erweiterung des Verständnisses der Auswirkung von der Wechselwirkung zwischen Laserstrahlung und sich im Metalldampf bildenden Clustern auf den Laserstrahlschweißprozess leisten. Grundlage soll hierbei der Laserstrahlschweißprozess bei Edelstahl und Aluminium mit einem 2-kW-Faserlaser sein. Die Ergebnisse sollen nicht nur einen qualitativen Eindruck bezüglich der Auswirkung auf die Bearbeitungsqualität geben, sondern sollen einen Aufschluss über den Zusammenhang zwischen Prozessinstabilitäten und zeitlicher Entwicklung der Clusterdichteverteilung während des Bearbeitungsprozesses zulassen.

100 ns 死亡。集群化过程中的德国集群发展和抽象过程的影响是非常大的，它是一个复杂的过程。 Laserstrahlschweißen，因此 wurden bereits umfangreiche Arbeiten zur Clusterbildung durchgeführt。 Schweißnahtbreite führen。远程操作可能会导致重新安装Partikelbildung als schwierig。 Den Bearbeitungsprozess notwendig。 Die Ergebnisse sollen nicht nur einen 定性在此，我们将讨论如何在稳定的过程和集群化过程中进行时间控制。