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Lasermikropolieren von Metallen

ISBN: 978-3-86359-618-7

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Kurzübersicht

In dieser Arbeit werden verfahrens- und werkstofftechnische Grundlagen zum Lasermikropolieren metallischer Werkstoffe mit gepulster Laserstrahlung erarbeitet. Neben Untersuchungen zur Einstrahltechnik wird zusätzlich das Lasermikropolieren mittels Zweistrahltechnik betrachtet, bei dem die Oberfläche mit zusätzlicher kontinuierlicher Laserstrahlung vorgewärmt wird, sowie weiterhin die Lasermikropolitur dreidimensionaler Flächen untersucht.

Lasermikropolieren von Metallen

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Details

Die funktionellen Eigenschaften von Bauteilen werden entscheidend von deren Oberflächenbeschaffenheit beeinflusst. Die Herstellung der Funktionsflächen stellt daher einen bedeutenden Fertigungsschritt dar. Eine häufige Aufgabenstellung ist dabei die Glättung von metallischen Oberflächen. Aktuell verwendete, abrasive Verfahren hierfür weisen jedoch eine Reihe von Nachteilen auf, wie beispielsweise geringe Flächenraten und, vor allem bei dreidimensionalen Freiformflächen, eine eingeschränkte Automatisierbarkeit und Reproduzierbarkeit. Eine vielversprechende Alternative hierzu stellt das Lasermikropolieren mit gepulster Laserstrahlung dar, bei dem die Glättung durch das Umschmelzen einer dünnen Oberflächenrandschicht erreicht wird.
Zum Lasermikropolieren von Metallen existieren bisher allerdings nur äußerst wenige ausführlichere, systematische Untersuchungen. In dieser Dissertation werden daher verfahrens- und werkstofftechnische Grundlagen zum Lasermikropolieren metallischer Werkstoffe mit gepulster Laserstrahlung mit Pulsdauern im Bereich von ca. 100 ns bis 2 μs erarbeitet. Beispielhaft werden die Werkstoffe TiAl6V4, X37CrMoV5-1 und EN AW-7022 betrachtet. Die Bewertung der Oberflächen erfolgt durch eine spektrale Analyse der Rauheit.
Neben der Einstrahltechnik wird auch das Lasermikropolieren mittels Zweistrahltechnik betrachtet, bei dem die Oberfläche mit zusätzlicher kontinuierlicher Laserstrahlung vorgewärmt wird. Ziel ist hierbei die Verlängerung der Existenzdauer des Schmelzbads und dadurch eine stärkere Glättung der Rauheit. Zusätzlich wird die erforderliche Anpassung der Fluenz an den lokalen Einstrahlwinkel und die winkelabhängige Absorption bei der Lasermikropolitur dreidimensionaler Freiformflächen ermittelt. Auf Basis der Ergebnisse wird die Verwendung einer bisher nur für das Lasermakropolieren geeigneten CAD-CAM-Prozesskette für das Lasermikropolieren dreidimensionaler Flächen erfolgreich demonstriert.

 

Zusatzinformation

Autor Nüsser, Christian
ISBN/Artikelnr. 978-3-86359-618-7
Gewicht 0.340 kg
Erscheinungsdatum 13.04.2018
Lieferzeit 3-4 Tage
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