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Erstmalig konnte der Tiefschweißeffekt beim Einsatz von Hochleistungsdiodenlasern am Fraunhofer-Institut für Lasertechnik in Aachen nachgewiesen werden. Der Tiefschweißeffekt ist eine wesentliche Voraussetzung für den breiten industriellen Einsatz dieser kompakten Laser in der Metallbearbeitung.
Im Rahmen des BMBF-Leitprojektes "Modulare Diodenlaser- Strahlwerkzeuge (MDS)" haben Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnik (ILT) erstmalig den Nachweis des Tiefschweißeffektes mit Hochleistungsdiodenlasern (HDL) führen können.
Aufgrund der eingeschränkten Fokussierbarkeit von HDL galten diese innovativen Halbleiterlaser bisher lediglich als geeignet zum Wärmeleitungsschweißen. Bei diesem Prozeß beträgt das Verhältnis von Nahttiefe zu -breite typischerweise nicht mehr als 0.5. Für viele Anwendungen sind jedoch besonders die mit konventionellen Lasern bereits seit vielen Jahren erzielbaren "schlanken" Schweißnähte (Aspektverhältnisse zwischen 1 und 10) von Interesse, da sie zu einer erheblich geringeren Bauteilbelastung führen.
Die Diodenlaser, die sich gegenüber anderen Lasertypen vor allem durch ihre kleinere Baugröße, ihren geringeren Stromverbrauch und ihre höhere Absorption auf metallischen Werkstoffen auszeichnen, befinden sich zur Zeit international in einer hochdynamischen Entwicklungsphase. Den Experten des ILT ist es nunmehr gelungen, auch mit diesem Lasertyp Schweißungen durchzuführen, bei denen der Tiefschweißeffekt einsetzt, nachgewiesen durch eine intensive Dampffackel und durch ein Aspektverhältnis des Nahtquerschnittes von über 1 sowie anhand des beobachteten Erstarrungsgefüges und des Vergleiches mit Simulationsrechnungen. In Edelstahl wurden beispielsweise selbst mit mittleren Leistungsdichten von unter 100.000 W/cm2 bei geeigneter Prozeßführung Einschweißtiefen bis zu 4 mm erzielt. Mit den neuesten, gerade in der Markteinführung befindlichen HDL werden noch deutlich spektakulärere Ergebnisse erwartet. Damit ist erneut ein wichtiger Meilenstein auf dem Weg zum breiten Einsatz von Hochleistungsdiodenlasern in der Materialbearbeitung erreicht.
Für weitere Informationen und Photos:
Fraunhofer ILT, Aachen
Dr. Dirk Petring
Tel: 0241/8906-210
Fax: 0241/8906-121
email: petring@ilt.fhg.de
Tiefschweißen mit Hochleistungsdiodenlasern (2mm Edelstahl, v = 0,5 m/min)
None
Criteria of this press release:
Mechanical engineering
transregional, national
Research results
German
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