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Laserabtrag mit zeitlicher Modulation der Energiedeposition

ISBN: 978-3-86359-255-4

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Kurzübersicht

Bei der Laser-Materialbearbeitung sind unterschiedliche Faktoren sowohl für den Abtrag als auch für die Qualität der bearbeiteten Oberfläche ausschlaggebend. Diese beeinflussen sowohl während als auch nach dem Auftreffen des Pulses Absorption, Aufheizverhalten und Plasmaausbreitung.
Durch zeitliche Modulation der Energiedeposition, in Form von variierter Pulsform, Vor- und Nachheizpulsen sowie Bursts, soll die Abtragsrate bei gleichzeitiger Verringerung der Oberflächenrauigkeit gesteigert werden.

Laserabtrag mit zeitlicher Modulation der Energiedeposition

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Details

Bei der Laser-Materialbearbeitung sind unterschiedliche Faktoren sowohl für den Abtrag als auch für die Qualität der bearbeiteten Oberfläche ausschlaggebend. Während und nach dem Auftreffen des Pulses werden Absorption, Aufheizverhalten und Plasmaausbreitung beeinflusst und verändern damit Abtragsrate und Rauigkeit der strukturierten Oberfläche. Je nach verwendeter Pulsdauer und Pulsform fallen diese Einflüsse unterschiedlich stark aus. Ziel der hier vorliegenden Arbeit ist, durch zeitliche Modulation der Energiedeposition die Abtragsrate gegenüber der Bearbeitung mit Einzelpulsen zu steigern, bei gleichzeitiger Verringerung der Oberflächenrauigkeit. Darüber hinaus werden sechs maßgebliche Einflussfaktoren des Abtragsprozesses untersucht und bewertet. Als Erstes wird die Vorheizung des abzutragenden Materials durch vorangegangene Pulse betrachtet. Als Zweites wird die Änderung des Absorptionsgrads des abzutragenden Materials durch Vorheizung untersucht. Drittens wird die Wärmeeindringtiefe in das Material ermittelt. Die Absorption der einfallenden Laserstrahlung im Plasma sind der vierte, die geänderte Druckwellenausbreitung bei der Bearbeitung mit Bursts der fünfte und die Interaktion des Plasmas mit der Oberfläche der sechste Einflussfaktor. Dafür werden Abtragsversuche mit unterschiedlichen Parametern in Bezug auf Abtrag pro Schicht sowie Rauigkeit der bearbeiteten Oberfläche ausgewertet und die Plasma- und Druckwellenausbreitung analysiert. Untersuchungen zur zeitlichen Modulation der Energiedeposition werden sowohl mit Pulsdauern im ns- als auch im ps-Bereich durchgeführt. Als Modulationsarten werden variierte Pulsform, Vor- und Nachheizpulse sowie Bursts untersucht.

Zusatzinformation

Autor Hartmann, Claudia
ISBN/Artikelnr. 978-3-86359-255-4
Gewicht 0.250 kg
Erscheinungsdatum 01.10.2014
Lieferzeit 3-4 Tage
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