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Hochleistungs-Diodenlaser - Anwendungszentrum im Fraunhofer IWS Dresden
Auf der Hannover-Messe '99 präsentiert das Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik IWS Dresden auf dem Gemeinschaftsstand "Vision Laser" in Halle 16 (Stand C42 / A03) Ergebnisse zum Schweißen, Auftragschweißen, Härten und Abtragen mit Hochleistungs-Diodenlasern. So werden beispielsweise beim Schweißen aufgrund der großen Fokusabmessungen von ca. 2 x 4 mm2 große Schmelzbadbreiten realisiert, und größere Fügespalte sind tolerierbar. Vor allem sind die Abkühlraten erheblich geringer als beim üblichen Laserstrahlschweißen, so daß auch härtbare Stähle rißfrei geschweißt werden können. Das IWS demonstriert das Simultanschweißen härtbarer Stähle mit zwei Diodenlasern zur Minimierung des Verzuges sowie gasdicht verschweißte Stirnflachnähte aus Aluminium.
Ein weiteres Beispiel: Beim Auftragschweißen werden alle bekannten Vorteile des Lasers auch mit Diodenlasern erreicht, besonders günstig wirkt sich die homogene Strahlintensitätsverteilung aus. Damit sind erstmals die Voraussetzungen für die Entwicklung mobiler Lasersysteme gegeben, an die bislang nicht zu denken war. Mit 2 kW Laserleistung werden Auftragschweißungen von Co-, Ni- und Fe-Hartlegierungen bis 1,5 mm Dicke fehlerfrei und mit metallurgischer Bindung an den Grundwerkstoff erzielt. Dies wird anhand gepanzerter PKW-Auslaßventile und eines reparaturbeschichteten Stanzwerkzeuges nachgewiesen.
Dem Laserstrahl-Härten kommt die kurze Wellenlänge des Diodenlasers sehr entgegen, so daß völlig ohne Absorptionsmittel gearbeitet werden kann. Am Beispiel des Härtens von Kolbenringen aus X55Cr3 für PKW-Motoren wird die Eignung des Diodenlasers demonstriert. Bei minimalem Verzug sind Härten von 800 HV0,05 in Tiefen bis 0,5 mm einstellbar.
Im IWS wird das Abtragen von Oberflächenschichten mit dem Laser sowohl für technische Anwendungen als auch im Bereich der Denkmalpflege in großer Breite bearbeitet. Gegenüber den bisher eingesetzten Gas- und Festkörperlasern zeichnen sich gepulste Diodenlasersysteme dadurch aus, daß die Laserparameter in weiten Grenzen variiert werden können. Diodenlaser eignen sich vor allem zum Abtragen im technischen Bereich, beispielsweise zum selektiven Abtragen von Lackschichten oder zum Vorbereiten von Fügestellen (Entfetten, Entzundern) von metallischen Halbzeugen.
Motivation für eine derart intensive Beschäftigung mit diesem neuartigen Hochleistungs-Strahlwerkzeug sind dessen technische und ökonomische Vorteile gegenüber den bisherigen Lasersystemen: Der Laser selbst ist sehr klein, leicht (ca. 10 kg) und kompakt aufgebaut und läßt sich dadurch unmittelbar am Bearbeitungsort installieren, wodurch lange Strahlführungssysteme entfallen. Die niedrigen Systemkosten, geringe Betriebskosten, ein hoher Wirkungsgrad (ca. 30 %), die einfache Handhabung, lange Standzeiten und die hohe Zuverlässigkeit werden diesem Lasertyp auch in den Bereichen des produzierenden Gewerbes Zugang verschaffen, in denen eine Lasernutzung wegen der hohen Anschaffungs- und Betriebskosten von CO2- und Nd:YAG-Lasern bisher untragbar war. Im IWS sind mehrere Diodenlaser im Leistungsbereich bis 2 kW verfügbar, die kontinuierlich oder im Pulsbetrieb arbeiten.
Besuchen Sie uns auf der Hannover-Messe Industrie 1999 auf dem Gemeinschaftsstand "Vision Laser" in Halle 16 Stand C42 / A03 und im Bereich "Zulieferung und Werkstoffe" in Halle 4 Stand C44.
Ihr Ansprechpartner für weitere Informationen:
Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik Dresden
Winterbergstr. 28, 01277 Dresden
Dr. Ralf Jäckel
Telefon: (0351) 25 83 444
Telefax: (0351) 25 83 300
E-mail: jaeckel@iws.fhg.de
Attraktive Fotos stellen wir Ihnen auf Wunsch gern zur Verfügung.
http://www.iws.fhg.de
http://www.iws.fhg.de/ext/allg/news/dlaser.htm
Schweißen einer Stirnflachnaht mit einem Hochleistungs-Diodenlaser
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Trapezförmige Führungsschiene, mit Hochleistungs-Diodenlaser gehärtet
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Merkmale dieser Pressemitteilung:
Maschinenbau, Werkstoffwissenschaften, Wirtschaft
überregional
Buntes aus der Wissenschaft, Forschungsergebnisse
Deutsch
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