Bayreuth 1998 – wissenschaftliches Programm

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K: Kurzzeitphysik

K 5: Laser-Anwendungen/-Materialbearbeitung

K 5.3: Vortrag

Dienstag, 10. März 1998, 16:30–16:45, H8

Druckuntersuchungen bei gepulstem Laserstrahlschneiden mit hoher Pulsfolgefrequenz — •U. Bielesch, K. Klein, J.H. Schäfer, J. Uhlenbusch und S. Xu — Institut für Laser- und Plasmaphysik, Heinrich-Heine Universität Düsseldorf, Universitätsstr. 1, 40225 Düsseldorf

Hochleistungs CO₂-Laser haben eine weite Verbreitung im Bereich der präzisen trennenden Bearbeitung von Werkstücken aller Art gefunden. Das Schneiden von Aluminium mit gepulster Laserstrahlung hoher Repetitionsrate (30kHz), hoher Pulsleistung(300kW) und hoher mittlerer Leistung(5-6KW) führt zu einer signifikanten Verbesserung der Schnittqualität gegenüber dem Schneiden mit cw-Laserstrahlung, da im gepulsten Betrieb in der Schnittfuge hohe Drücke (einige kbar) entstehen, die zu einem stark verbesserten Austrieb der Materialschmelze ohne Bartbildung führen. Zur Untersuchung der Druckverhältnisse wird ein schneller piezoelektrischer Druckaufnehmer über eine Bohrung an das Werkstück akustisch angekoppelt und das Drucksignal mit einem 4GHz Speicheroszilloskop aufgezeichnet. Die experimentellen Ergebnisse werden mit Modellrechnungen, die die Strahlungsabsorption im Material und im laserinduzierten Plasma sowie die Aufschmelzung, Verdampfung und den Austrieb des Materials berücksichtigen, in Relation gesetzt. Das Projekt wurde im DFG-Schwerpunkt "Strahl-Stoff Wechselwirkungen bei der Lasermaterialbearbeitung"gefördert