Untersuchung des Einflusses elektro-magnetischer Felder auf die Schmelzbadgeometrie beim Laserstrahlbeschichten und -generieren

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Johannes Wilden
• Fachliche Zuordnung: Produktionsautomatisierung und Montagetechnik
• Förderung: Förderung von 2002 bis 2008
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5375717

Das Forschungsvorhaben zielt auf die Erweiterung der Prozessgrenzen für das Laserbeschichten und -generieren. Es sollen magnetofluiddynamische Effekte ausgenutzt werden, um auf das Ausbilden des Schmelzbads Einfluss zu nehmen. Dazu werden unterschiedliche von außen aufgebrachte elektrische und magnetische Felder isoliert und in Kombination eingesetzt. Nach grundlegenden Untersuchungen unter Einsatz elementarer Beschichtungswerkstoffe, die das Entwickeln eines grundlegenden Verständnisses der Zusammenhänge ermöglichen und zum Entwickeln fundierter Modelle zur Simulation des Laserbeschichtens und -generierens unter Berücksichtigung magnetofluiddynamischer Einflüsse dienen, werden technisch relevante Legierungen verwendet und die allgemeine Anwendbarkeit der Modelle auf mehrkomponentige Werkstoffe überprüft. Beim Laserbeschichten gilt es, die Schmelzbadgeometrie zu verbreitern, um die Flächenleistung zu erhöhen und somit die Wirtschaftlichkeit zu verbessern. Darüber hinaus sollen die Schmelzbaddynamik sowie Störungen an der Schmelzbadoberfläche gedämpft werden, um zum einen die Aufmischung mit dem Substratwerkstoff und zum anderen die Oberflächenwelligkeit und -rauheit zu minimieren. Daraus werden wirtschaftliche Vorteile in Bezug auf den Nachbearbeitungsbedarf erzielt. Beim Lasergenerieren gilt es, durch ein Stützen und Formen des Schmelzbades die erzielbaren Dimensionen generierter Strukturen zu minimieren, bzw. durch eine erhöhte Auftragesrate des Zusatzwerkstoffs die Prozesszeiten zu miniDas Forschungsvorhaben zielt auf die Erweiterung der Prozessgrenzen für das Laserbeschichten und -generieren. Es sollen magnetofluiddynanüsche Effekte ausgenutzt werden, um auf das Ausbilden des Schmelzbads Einfluss zu nehmen. Dazu werden unterschiedliche von außen aufgebrachte elektrische und magnetische Felder isoliert und in Kombination eingesetzt, Nach grundlegenden Untersuchungen unter Einsatz elementarer Beschichtungswerkstoffe, die das Entwickeln eines grundlegenden Verständnisses der Zusammenhänge ermöglichen und zum Entwickeln fundierter Modelle zur Simulation des Laserbeschichtens und -generierens unter Berücksichtigung magnetofluiddynanüscher Einflüsse dienen, werden technisch relevante Legierungen verwendet und die allgemeine Anwendbarkeit der Modelle auf mehrkomponentige Werkstoffe Beim Laserbeschichten gilt es, die Schmelzbadgeometrie zu verbreitern, um die Flächenleistung zu erhöhen und somit die Wirtschaftlichkeit zu verbessern.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 1139: Erweiterung der Prozessgrenzen bei der Werkstoffbearbeitung mit Laserstrahlung