Laserstrahlbeschichten und Simulation der Temperatur- und Eigenspannungssituation

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Frank Vollertsen
• Fachliche Zuordnung: Beschichtungs- und Oberflächentechnik
• Förderung: Förderung von 2008 bis 2014
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 68400298

Über die Dauerfestigkeit laserstrahlbeschichteter Komponenten ist wenig bekannt. Eine Zulassung für die Reparatur hochbeanspruchter Bauteile bedingt beispielsweise noch großen Forschungsbedarf. Resultierende und die Dauerfestigkeit beeinflussende Eigenspannungen sollen dazu mittels Finiter Elemente Methoden simuliert und mittels experimenteller Arbeiten validiert werden. Die Einflüsse unterschiedlicher Werkstoffe, Prozessparameter sowie Nachbehandlungsverfahren auf die mechanischen Eigenschaften sind zu untersuchen. Da die freigesetzten Spannungen auch von den Temperaturfeldern während des Prozesses abhängen, werden Experimente zur Validierung der Simulationen mittels eines neuen, präzisen Temperaturfeldsensors überwacht. Eine konstante Schmelzbadbreite soll homogene Beschichtungen und Eigenschaften des Schichtverbunds sicherstellen und die Dauerfestigkeit begünstigen. Diese, sowie Rissausgangsorte werden vom BIME1 aus Belastungssimulationen berechnet und experimentell am IWT2 validiert. Ein Vorhersagekonzept der optimalen Prozess- bzw. Werkstoffparameter im Hinblick auf Dauerfestigkeit und Rissausgangsorte bei laserstrahlbeschichteten Komponenten soll erarbeitet werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen