Effizienz und Qualität beim tiefen Legieren von Leichtmetallen durch einen schnell modulierten, hochintensiven Laserstrahl

• Applicant: Dr.-Ing. Gabriele Habedank
• Subject Area: Production Automation and Assembly Technology
• Term: from 2006 to 2008
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 27010414

• Final Report Year: 2008

Final Report Abstract

Mit Hilfe des Tieflegierprozesses ist es möglich, vergleichsweise tiefe und rechteckige legierte bzw. dispergierte Spuren in Aluminium zu erzeugen. Untersucht wurden der Einfluss unterschiedlicher Werkstoffe auf die Querschnittsfläche, die Tiefe, die Geometrie und die Homogenität der Spuren. Mit der vergleichsweise geringen Laserleistung von 850 W wurden Tiefen von maximal 2,2 mm erreicht, die über der Tiefe von 1,5 mm liegen, die üblicherweise mit einem konvenfionellen Wärmeleitungsprozess und deutlich höheren Laserleistungen erreicht werden. Der Tieflegierprozess mit Nickel zeigt die besten Werte hinsichtlich der Bewertungskriterien, so dass mit diesem Werkstoff die höchste Effizienz hinsichtlich der Wirtschaftlichkeit des Prozesses erreicht werden kann. Bei den Dispergierprozessen hat TiB2 sowohl hinsichtlich der Homogenität der Partikelverteilung als auch hinsichtlich der Tiefe und des dispergierten Volumens am besten abgeschnitten. WC und WC/Co als Zusatzwerkstoffe weisen eine heterogene Verteilung und eine geringere Querschnittsfläche der dispergierten Spur auf.

Publications

• Advanced Laser Technologies. Laser Assisted Net Shape Engineering 5 (LANE'07), Eds.: M. Geiger, A. Otto, Meisenbach-Veriag, Bamberg, 2007, S. 7-21
  F. Vollertsen, S. Neumann
  
• Laser Alloying of Aluminium using a Deep Penetration Process. Proc. WLT Conference: Lasers in Manufacturing (LIM2007), Fachverlag Stuttgart, S. 415 - 418
  K. Partes, G. Habedank, T. Seefeld, F. Vollertsen
  
• Laser alloying of Aluminum using a deep penetration process with fiber laser. Proc. ICALEO 2007, Paper 1606 (2007) S. 881 - 886
  K. Partes, G. Habedank, T. Seefeld, F. Vollertsen
  
• Maßgeschneiderte Tribologie durch Laseroberflächenbehandlung. Tagungsband: 10. Werkstofftechnisches Kolloquium, Chemnitz (2007) S. 50-59
  F. Vollertsen, G. Habedank, K. Partes
  
• Deep Penetration dispersing of Aluminum with TiB2 using a Single Mode Fiber Laser. Prod. Eng. Res. Devel., Bd. 2, Nr. 1 (2008) S. 27 -32
  F. Vollertsen, K. Partes, G. Habedank, T. Seefeld
  
• Maßgeschneiderte Tribologie durch Laseroberflächenbehandlung. Mat.-wiss. u. Werkstofftech. 39 Nr. 1 (2008) S. 88 - 92
  F. Vollertsen, G. Habedank, K. Partes
  
• Mit Faser- und Scheibenlasern zu neuen Anwendungen. Lasertechnik Journal, Bd. 5, Nr. 2 (2008) 25 - 28
  F. Vollertsen, F. Buschenhenke, S. Neumann, K. Partes