Dynamik und Stabilität der Dampfkapillare beim Schweißen mit Lasern hoher Strahlqualität

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Frank Vollertsen
• Fachliche Zuordnung: Produktionsautomatisierung und Montagetechnik
• Förderung: Förderung von 2010 bis 2017
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 186992358

Die Strahlen moderner, zum Laserstrahltiefschweißen verwendeter Laserquellen weisen unterschiedliche Intensitätsverteilungen im Fokus auf. Experimentelle Beobachtungen zeigen zudem, dass die verschiedenen Laserstrahlquellen unterschiedliche Auswirkungen auf die Dynamik des Tiefschweißprozesses haben. Da insbesondere die Bildung von Prozessporen beim Laserstrahltiefschweißen mit hohen Aspektverhältnissen wesentlich von der Prozessdynamik, vor allem der Dynamik der Dampfkapillare, abhängig ist, wird vermutet, dass auch die Bildung von Prozessporen indirekt von der räumlichen Intensitätsverteilung des verwendeten Laserstrahls abhängig ist. Ziel dieses Vorhabens ist es daher, ein Verständnis für die Zusammenhänge zwischen der Kapillardynamik und der räumlichen Intensitätsverteilung des Laserstrahls zu schaffen und in einem analytischen Modell zu beschreiben. Mit Hilfe des analytischen Modells soll dann eine optimale Intensitätsverteilung zur Maximierung der Kapillarstabilität bestimmt werden. Gleichzeitig soll ein optisches System zur gezielten Beeinflussung der räumlichen Intensitätsverteilung geschaffen werden, welches es erlaubt, die aus dem Modell bestimmte optimale Intensitätsverteilung zu realisieren und durch die Stabilisierung der Kapillare eine Minderung der Prozessporen beim Laserstrahlschweißen mit hohen Aspektverhältnissen zu erreichen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen