Bayreuth 1998 – wissenschaftliches Programm

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K: Kurzzeitphysik

K 5: Laser-Anwendungen/-Materialbearbeitung

K 5.7: Vortrag

Dienstag, 10. März 1998, 17:30–17:45, H8

Einsatz eines kommerziellen Excimerlasers zur Schockbehandlung von Metallen — •K. Eisner , R. Queitsch , A. Lang und H.W. Bergmann — Applikations- und Technikzentrum für Energieverfahrens-, Umwelt- und Strömungstechnik (ATZ-EVUS), Außenstelle Vilseck

Bei biegender und zügiger Beanspruchung ist die Oberfläche eines Bauteils aufgrund der Geometrie, Topographie und Spannungsverteilung über den Querschnitt der Ort, an dem die höchsten Spannungen vorliegen und an dem die Verformung beginnt. Während bei umwandelbaren Stählen die Randschichten durch Martensithärtung unter Druckeigenspannungen gesetzt werden können, fehlt dieser Mechanismus bei Aluminium- und Titanwerkstoffen. Eine Alternative besteht in der Kaltverfestigung durch Festwalzen oder Kugelstrahlen, welche jedoch mit einer starken Zertrümmerung der Oberfläche verbunden sind. Eine Kaltverfestigung mittels laserinduzierter Druckwellen (Schockhärten) ermöglicht das Einbringen von Druckeigenspannungen ohne wesentliche Beeinträchtigung der Oberfläche. Die für diese Anwendung bisher üblicherweise verwendeten Strahlquellen zeichnen sich durch hohe Pulsenergien (ca. 100 J) aus. Diese Pulsenergien weisen nur reine Forschungslaser auf, was ein wesentliches Hindernis für die Einführung dieses Verfahrens darstellt. Im Rahmen des Vortrags werden Untersuchungen zur Schockbehandlung mit einem kommerziellen Excimerlaser vorgestellt.