IGF-Nr.: 17.625N / Zylindrische Polarisation für spritzerreduziertes Laserstrahlschweißen - ZeSAR

Produktinformationen

Ziel des Vorhabens ist es, spitzerreduzierte bis spritzerfreie Laserschweißnähte in Kupfer- und Stahl-Gusswerkstoffen zu erzeugen, indem die Entstehungsmechanismen von Spritzern und Auswürfen detailliert untersucht und Methoden zur Reduktion entwickelt und umgesetzt werden. Die Reduktion der Spritzer soll anhand einer geeigneten Formung der Polarisation (radial und tangential) erfolgen. Die hierfür benötigten Polarisationsformen werden mit einem vom Institut entwickelten Funktionsmuster generiert.
Im Vorhaben wird für die Werkstoffgruppen der Stahl- und Gusswerkstoffe (GGG40 mit Einsatzstahl und GGG60 mit Einsatzstahl) und der Kupferwerkstoffe (reines Kupfer und eine Kupferlegierung) ein Laserschweißverfahren entwickelt, mit dem es möglich ist, spritzerkritische Fügeanwendungen mit hoher Effizienz und Qualität durchzuführen. Die Qualität soll dabei soweit gesteigert werden, dass Nachbearbeitungsschritte nicht mehr notwendig sind oder stark vereinfacht werden.
Die während dem Schweißprozess auftretenden Spritzer und Schmelzauswürfe stellen eine große Herausforderung während und nach dem Schweißprozess dar. Oft sind aufwendige Nacharbeitungsschritte notwendig, welche die Produktionskosten stark in die Höhe treiben.
Im vorliegenden Vorhaben soll die Spritzerbildung durch geeignete Polarisationsformen unterdrückt werden. Bei den in der Vergangenheit untersuchten Polarisationsformen (linear/zirkular/zufällig) ist bekannt, dass diese beim Laserstrahlschweißen einen signifikanten Einfluss auf das Schweißergebnis haben. Bislang wird linear-, zirkular oder zufällig polarisierte Strahlung zum Schweißen mit Laserstrahlung eingesetzt. Eine Umverteilung der absorbierten Intensität an der Kapillarfront durch eine Änderung des Polarisationszustandes in eine zylindrische Polarisation (radial/tangential), verspricht eine gezielte Beeinflussung der Schmelzdynamik und hat damit Auswirkungen auf die Mechanismen der Spritzerentstehung.

ISBN

978-3-96870-294-0

Reihe

DVS Forschungsvereinigung,

Band

Band: 295

Erscheinungsdatum

November 2014

Bindung

E-Book im PDF Format

Seiten

84