Bonn 2000 – wissenschaftliches Programm

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K: Kurzzeitphysik

K 6: Laser-Anwendungen/-Materialbearbeitung

K 6.2: Vortrag

Donnerstag, 6. April 2000, 17:00–17:15, HS XIV

Untersuchungen zum Bohren und Trepanieren von Löchern in Mehrschichtsystemen mit gepulster Laserstrahlung — •S. Albrecht, A. Horn, R. Weichenhain, E.W. Kreutz und R. Poprawe — Lehrstuhl für Lasertechnik,RWTH Aachen, Aachen, BRD

Eine Möglichkeit, den Wirkungsgrad von Kraftwerken zu steigern, ist eine Erhöhung der Temperatur des Heißdampfes. Diese Erhöhung bewirkt eine starke Beanspruchung der Turbinenschaufeln des Generators. Turbinenschaufeln aus Mehrschichtsystemen schaffen Abhilfe durch Ausbildung eines Temperaturgradienten. Zudem sorgen Lochfelder für eine effiziente Kühlung der Schaufeln. Die Herstellung dieser Lochfelder mittels mikrosekundengepulster Nd:YAG-Laserstrahlung (λ=1064nm) wurde für ein Mehrschichtsystem (Ni-Superlegierung, MCrAlY und Y-stabilisiertes ZrO₂) untersucht. Dazu wurden Feinstbohrungen mit einem Durchmesser von 40 − 200   µ m angefertigt. Die Wechselwirkung des Laserstrahls mit den Werkstoffen und die Ausbildung der Schmelze waren Gegenstand der Untersuchung. So wurden die Abtragsschwelle der Werkstoffe, die Schmelzfilmdicke und der Einfluß der Schmelze beim Perkussionsbohren und Trepanieren bestimmt. Die Abtragsgeschwindigkeit beim Bohren von Feinstlöchern hängt stark von der Gas- und Schmelzdynamik ab.