Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Laserschweißen: Schneller und stabiler durch Pendeln

19.09.2005


Ziel eines Forschungsvorhabens am Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) ist die Erhöhung von Prozessgeschwindigkeit und -stabilität beim Laserstrahlschweißen von Aluminiumwerkstoffen durch Pendelung der Laserstrahlung. Dieses ist notwendig, da das Laserstrahlschweißen von Al-Werkstoffen aufgrund der niedrigen Schmelzbadviskosität und des vergleichsweise großen Schmelzbadvolumens häufig nur durch den Einsatz von Doppelfokusoptiken beherrscht wird. Für das Laserstrahlschweißen mit Doppelfokus werden vergleichsweise hohe Laserleistungen und Streckenenergien benötigt. Neben wirtschaftlichen Nachteilen resultieren aus dem hohen Energieeintrag erhöhter Bauteilverzug und Nahtdurchhang. Daher ist die Entwicklung einer Schweißtechnik sinnvoll, mit der Aluminiumwerkstoffe mit geringerer Laserleistung und Streckenenergie prozesssicher geschweißt werden können.


Das LZH setzt die aus der Elektronenstrahlschweißtechnik hochfrequente Pendelung der Strahlung auf dem Werkstück ein. Diese Technik soll mittels einer zu entwickelnden angepassten Optik auf das Laserstrahlschweißen übertragen werden, um Möglichkeiten der aktiven Beeinflussung der Kapillargeometrie und somit der Prozessstabilität auch bei hohen Schweißgeschwindigkeiten zu schaffen. Die Einflüsse der Pendelparameter auf die Kapillargeometrie sowie deren Auswirkungen auf die Schweißnahtqualität sollen anhand von Musterbearbeitungen für Aluminiumwerkstoffe und später auch für ausgewählte Stähle erarbeitet werden.

Erste Ergebnisse wurden für 1 mm AA5182 (Aluminium) mit einem Doppelfokus-Kopf im Überlappstoß durchgeführt. Hierbei wurde die Vorschubgeschwindigkeit solange gesteigert, bis sich noch eine Wurzel ausgebildet hat. Eine Fokuslagenvariation bei diesen maximalen Vorschubgeschwindigkeiten ergab, dass bei -0,5 bis -1,0mm die höchsten Vorschubgeschwindigkeiten bei erkennbarer Wurzelausbildung erreicht werden können.


Um einen Anhaltspunkt für die erforderlichen Pendelfrequenzen zu finden, wurde in einem ersten Teilschritt ein 1kHz Galvanometerscanner konstruiert und aufgebaut. Der Scanner soll helfen, den Einfluss eines Strahlpendelns auf den Tiefschweißprozess generell charakterisieren zu können.

Die Erkenntnisse aus diesem vom AiF unterstützen Projekt (Laufzeit bis 28.02.2006) sollen auf weitere Al-Legierungen und ausgewählten verzinkte Stahlwerkstoffe ausgedehnt werden. Ein Resonanzscanner mit bis zu 10kHz Pendelfrequenz befindet sich im Aufbau. Die Untersuchungen werden mittels High-Speed-Aufnahmen dokumentiert.

Kontakt:
Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH)
Michael Botts
Hollerithallee 8
D-30419 Hannover
Tel.: +49 511 2788-151
Fax: +49 511 2788-100
E-Mail: m.botts@lzh.de

Michael Botts | idw
Weitere Informationen:
http://www.lzh.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Verfahrenstechnologie:

nachricht Neues, umweltschonendes Laserbeschichtungsverfahren senkt Herstellungskosten elektrischer Kontakte
21.09.2018 | Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT

nachricht Mit Polyphosphat gegen die Plastikberge in den Weltmeeren
03.09.2018 | Fachhochschule Münster

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Verfahrenstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Wie Magnetismus entsteht: Elektronen stärker verbunden als gedacht

Wieso sind manche Metalle magnetisch? Diese einfache Frage ist wissenschaftlich gar nicht so leicht fundiert zu beantworten. Das zeigt eine aktuelle Arbeit von Wissenschaftlern des Forschungszentrums Jülich und der Universität Halle. Den Forschern ist es zum ersten Mal gelungen, in einem magnetischen Material, in diesem Fall Kobalt, die Wechselwirkung zwischen einzelnen Elektronen sichtbar zu machen, die letztlich zur Ausbildung der magnetischen Eigenschaften führt. Damit sind erstmals genaue Einblicke in den elektronischen Ursprung des Magnetismus möglich, die vorher nur auf theoretischem Weg zugänglich waren.

Für ihre Untersuchung nutzten die Forscher ein spezielles Elektronenmikroskop, das das Forschungszentrum Jülich am Elettra-Speicherring im italienischen Triest...

Im Focus: Erstmals gemessen: Wie lange dauert ein Quantensprung?

Mit Hilfe ausgeklügelter Experimente und Berechnungen der TU Wien ist es erstmals gelungen, die Dauer des berühmten photoelektrischen Effekts zu messen.

Es war eines der entscheidenden Experimente für die Quantenphysik: Wenn Licht auf bestimmte Materialien fällt, werden Elektronen aus der Oberfläche...

Im Focus: Scientists present new observations to understand the phase transition in quantum chromodynamics

The building blocks of matter in our universe were formed in the first 10 microseconds of its existence, according to the currently accepted scientific picture. After the Big Bang about 13.7 billion years ago, matter consisted mainly of quarks and gluons, two types of elementary particles whose interactions are governed by quantum chromodynamics (QCD), the theory of strong interaction. In the early universe, these particles moved (nearly) freely in a quark-gluon plasma.

This is a joint press release of University Muenster and Heidelberg as well as the GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung in Darmstadt.

Then, in a phase transition, they combined and formed hadrons, among them the building blocks of atomic nuclei, protons and neutrons. In the current issue of...

Im Focus: Der Truck der Zukunft

Lastkraftwagen (Lkw) sind für den Gütertransport auch in den kommenden Jahrzehnten unverzichtbar. Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen der Technischen Universität München (TUM) und ihre Partner haben ein Konzept für den Truck der Zukunft erarbeitet. Dazu zählen die europaweite Zulassung für Lang-Lkw, der Diesel-Hybrid-Antrieb und eine multifunktionale Fahrerkabine.

Laut der Prognose des Bundesministeriums für Verkehr und digitale Infrastruktur wird der Lkw-Güterverkehr bis 2030 im Vergleich zu 2010 um 39 Prozent steigen....

Im Focus: Extrem klein und schnell: Laser zündet heißes Plasma

Feuert man Lichtpulse aus einer extrem starken Laseranlage auf Materialproben, reißt das elektrische Feld des Lichts die Elektronen von den Atomkernen ab. Für Sekundenbruchteile entsteht ein Plasma. Dabei koppeln die Elektronen mit dem Laserlicht und erreichen beinahe Lichtgeschwindigkeit. Beim Herausfliegen aus der Materialprobe ziehen sie die Atomrümpfe (Ionen) hinter sich her. Um diesen komplexen Beschleunigungsprozess experimentell untersuchen zu können, haben Forscher aus dem Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) eine neuartige Diagnostik für innovative laserbasierte Teilchenbeschleuniger entwickelt. Ihre Ergebnisse erscheinen jetzt in der Fachzeitschrift „Physical Review X“.

„Unser Ziel ist ein ultrakompakter Beschleuniger für die Ionentherapie, also die Krebsbestrahlung mit geladenen Teilchen“, so der Physiker Dr. Thomas Kluge vom...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

4. BF21-Jahrestagung „Car Data – Telematik – Mobilität – Fahrerassistenzsysteme – Autonomes Fahren – eCall – Connected Car“

21.09.2018 | Veranstaltungen

Forum Additive Fertigung: So gelingt der Einstieg in den 3D-Druck

21.09.2018 | Veranstaltungen

12. BusinessForum21-Kongress „Aktives Schadenmanagement"

20.09.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Tiefseebergbau: Forschung zu Risiken und ökologischen Folgen geht weiter

21.09.2018 | Geowissenschaften

4. BF21-Jahrestagung „Car Data – Telematik – Mobilität – Fahrerassistenzsysteme – Autonomes Fahren – eCall – Connected Car“

21.09.2018 | Veranstaltungsnachrichten

Optimierungspotenziale bei Kaminöfen

21.09.2018 | Energie und Elektrotechnik

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics