Strahlwerkzeug Laser

KlappentextVor dem Hintergrund kostenbedingter Akzeptanzprobleme für Laserverfahren wurde der Einfluß von Strahlparametern, vor allem der Wellenlänge, auf die Prozeßeffektivität untersucht. Dazu wurden die Beiträge zum Prozeßwirkungsgrad, nämlich thermischer und Einkopplungswirkungsgrad, näherungsweise berechnet. Für den Einkoppelwirkungsgrad war es zunächst notwendig prozeßrelevante Absorptionswerte für technische Werkstoffe zu ermitteln, wofür eine Extrapolationsmethode erarbeitet wurde. Mit den dadurch gewonnenen Hochtemperaturabsorptionswerten, Modellen für verfahrenstypische Wechselwirkungsgeometrien und thermischen Näherungslösungen konnten die wesentlichen Einflüsse der Strahlparameter auf den Wirkungsgrad der Verfahren Härten, Umschmelzen, Schweißen und Schneiden offengelegt werden. Es wurde eine einheitliche Auftragungsart (Vergleichsauftragung) abgeleitet, die erlaubt, experimentelle Daten hinsichtlich Prozeß- und Einkopplungswirkungsgrad zu analysieren und Extrapolationen vorzunehmen. Die theoretischen Prognosen wurden durch experimentelle Ergebnisse überprüft und ergänzt. Abhängig vom Verfahren ergab sich ein unterschiedlich großes, von einigen 10 bis zu mehreren 100 Prozent reichendes Potential zur Steigerung des Prozeßwirkungsgrads. Dieses kann teilweise mit heute zur Verfügung stehenden Lasern, weitgehend mit innovativen Lasersystemen wie diodengepumpten Festkörperlasern und fraktalen Lasersystemen ausgeschöpft werden. Aus dem Inhalt: Absorption reiner und legierter Werkstoffe - Temperatur- und Wellenlängenabhängigkeit des Absorptionsgrads - Einkoppelgrad - thermischer Wirkungsgrad - Prozeßwirkungsgrad - Näherungslösungen für Schweißen, Schneiden und Oberflächenbehandlung - experimentelle Verifikation - Steigerungspotential bei Verwendung innovativer Lasersysteme