Laserstrahltechnik
Laserstrahltechnik
Der Laserstrahl ist ein nahezu universell einsetzbares Werkzeug, das aufgrund seines berührungslosen Energieeintrages, seiner hohen Leistungsdichte und den sehr schnellen Bearbeitungsgeschwindigkeiten für unterschiedlichste Füge- und Schweißaufgaben eingesetzt wird.
Unsere Schwerpunkte liegen auf dem Laserstrahlschweißen sowie dem Laser-Pulver-Auftragschweißen und der additiven Fertigung. Der Verarbeitung bedingt schweißgeeigneter Werkstoffe wie Nickelbasis-Superlegierungen, hochreflektierenden Materialien wie Kupfer und Mischbauweisen kommt dabei eine besondere Bedeutung zu. Grundlagen- und anwendungsbezogene Forschung sind eng verknüpft, u.a. durch die Nutzung von fortgeschrittenen Methoden wie der in situ/operando Hochgeschwindigkeits-Röntgenbildgebung an Synchrotronen.
Laserstrahlschweißen
Für das Laserstrahlschweißen stehen verschiedene Wellenlängen und Betriebsarten zur Verfügung, u.a. Hochleistungsfaser- und Scheibenlaser (cw), gepulste Festkörperlaser mit metallurgischer Pulsformung sowie frequenzverdoppelte Faserlaser mit 532 nm Wellenlänge (grün).
Pulverbettverfahren
Pulverbettverfahren bilden einen weiteren Schwerpunkt der Arbeiten, insbesondere auf dem Gebiet der Stähle sowie für Nickelbasis- und Kupferwerkstoffe. Modernste Anlagen, u.a. mit Kern-Ring-Strahlformung und zwei Laserstrahlquellen, sowie eine weitereichende Instrumentierung erlauben tiefgehende Einblicke in die Prozesse und ihren Einfluss auf resultierende Eigenschaftsprofile.
Prozessdiagnostik
Die Wechselwirkungszone Laserstrahl-Werkstück und das resultierende Verhalten der Dampfkapillare bzw. des Schmelzbades stehen im Mittelpunkt der betrachteten Prozesse und können durch u.a. durch Hochgeschwindigkeitsaufnahmen beschrieben werden. Die Einbindung von Großforschungseinrichtungen wie der European Synchrotron Radiation Facility erweitert die verfügbaren Methoden signifikant.
DED-Laser
Das Auftragen mit gerichtetem Energieeintrag durch den Laserstrahl, Direct-Energy-Deposition (DED), wird für pulver- sowie drahtförmige Zusatzwerkstoffe im Kontext der additiven Fertigung, der Beschichtung und der Reparatur von Komponenten adressiert.