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Durch die Entwicklung von neuen, reproduzierbaren Herstellungsverfahren haben die schon seit langem bekannten zellularen metallischen Werkstoffe, kurz Metallschäume, erheblich an Interesse gewonnen. Einsatzpotentiale für Metallschäume ergeben sich vor allem im Bereich des strukturellen Leichtbaus.
Damit diese Konstruktionswerkstoffe dem industriellen Anforderungsspektrum gerecht werden können, bedarf es neben anderen Verarbeitungstechniken auch einer zuverlässigen Fügetechnik durch Schmelzschweißen. In diesem Zusammenhang kommt dem Laserstrahlschweißen eine wesentliche Bedeutung zu.
Am Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) wurden bereits erste Erfolge beim Laserstrahlschweißen von Aluminiumschaum und einem Aluminiumblech-Aluminiumschaum-Sandwich erzielt. Dabei zeigte sich, dass die neuen Werkstoffe verschiedene, schaumspezifische Problematiken mit sich bringen. Beim lasergestützten Fügen kommt es zu einem Zusammenbruch der Schaumstruktur beim Phasenübergang fest-flüssig, der allerdings durch ein Zuführen von drahtförmigen Schweißzusatzwerkstoff ausgeglichen werden konnte.
Weiterhin musste ein wesentlicher Anteil der durch den Laser zugeführten Energie zum Aufschmelzen des Zusatzdrahtes zur Verfügung gestellt werden. Im Rahmen der Versuchsdurchführung wurde deutlich, dass sich der geringe, für das Aufschmelzen des zellularen Materials verbleibende Energieanteil schwierig definieren lässt.
Auch wenn es grundsätzlich möglich ist, zellulare metallische Werkstoffe mit dem Laserstrahl zu schweissen, sind in zukünftigen Forschungsarbeiten Strategien bzw. Verfahren zur Vermeidung des Dichtesprungs im Bereich der Fügezone durch ein in den Schweißprozess integriertes Wiederaufschäumen zu Erarbeiten und deren Umsetzbarkeit zu untersuchen. Zu diesem Zweck wurde ein von der DFG (im Rahmen des Schwerpunktprogrammes "Zellulare metallische Werkstoffe") gefördertes Forschungsprojekt zu der aufgezeigten Problematik begonnen.
Für mehr Information:
Laser Zentrum Hannover e.V.
Herr Dipl.-Ing. Jens Bunte
Hollerithallee 8
D-30419 Hannover
Tel.: +49 511 2788-349
Fax: +49 511 2788-100
e-mail: jb@lzh.de
http://www.lzh.de
Criteria of this press release:
Materials sciences, Mechanical engineering
transregional, national
Research results
German
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