Utilization of electromagnetic volume forces to shape the seam geometry and to enhance the process stability during laser beam welding

• Applicant: Professor Dr.-Ing. Helmut Hügel
• Subject Area: Production Automation and Assembly Technology
• Term: from 2002 to 2006
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5375040

Obwohl der Lasertiefschweißprozess bereits weit entwickelt ist, muss prozess- und materialabhängig mit Qualitätsminderungen durch Defekte gerechnet werden. Vor allem bei Aluminiumlegierungen stellen Poren und Fehlstellen immer noch ein erhebliches Problem dar, das zumeist prozessbedingt mit der Schmelze und ihren Strömungsverhältnissen in direktem Zusammenhang steht. Neben modifizierter Energieeinbringung und geeigneter Zufuhr von Zusatzwerkstoff kann durch elektromagnetische Volumenkräfte auf das Strömungsfeld eingewirkt werden. Letztere beeinflussen unmittelbar die Schmelzbadströmung. Da sie auf technisch einfache Weise durch vielfältige Kombinationen von in der Schmelze fließender Stromdichte und Magnetfeld flexibel zu realisieren sind, erscheint die Nutzung elektromagnetischer Kräfte als ein vielversprechender Weg, um den Prozess und damit die resultierenden Eigenschaften der Schweißung zu gestalten. Aus der Kenntnis der Eingriffsmöglichkeiten von Volumenkräften auf die Schmelze und dem Verstehen der Wirkmechanismen zur Vermeidung von Defekten soll es möglich werden, die Potentiale des Laserschweißprozesses im Hinblick auf eine aufgabenoptimierte Gestaltung des Nahtquerschnitts und eine Qualitätssteigerung besser zu nutzen.

• DFG Programme: Priority Programmes
• Subproject of: SPP 1139: Extension of the Process Limits in Materials Processing with Laser Radiation
• Participating Persons: Peter Berger; Professor Dr. Friedrich Dausinger