Bonn 2000 – wissenschaftliches Programm

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K: Kurzzeitphysik

K 6: Laser-Anwendungen/-Materialbearbeitung

K 6.5: Vortrag

Donnerstag, 6. April 2000, 17:45–18:00, HS XIV

Plasmadiagnostische Verfahren beim Laserstrahlschweißen — •J. Müller, H. Schittenhelm, P. Berger, F. Dausinger und H. Hügel — Institut für Strahlwerkzeuge, Universität Stuttgart, Pfaffenwaldring 43, D-70569 Stuttgart

Beim Schweißen von Metallen mit CO₂-Laserstrahlung kommt es zur Wechselwirkung zwischen dem aus der Bearbeitungszone abströmenden Materialdampf und der einfallenden Strahlung. Bei hohen Intensitäten bildet sich ein Plasma, in dem ein Teil der Laserstrahlung absorbiert wird. Darüberhinaus kann die räumliche Brechungsindexverteilung innerhalb des Plasmas eine Defokussierung und Ablenkung der einfallenden Laserstrahlung bewirken. Um dieses Phänomen, das zu Prozeßinstabilitäten führt, durch geeignete Parameterwahl zu minimieren, ist es wesentlich, die Eigenschaften der Plasmen zu kennen. Dazu wurden die Einflüsse von Schutzgasen auf die Bildung der Plasmen mittels zeitaufgelöster Schattenphotographie sichtbar gemacht. Desweiteren wurde zur Elimination der Schutzgaseinflüsse in einer Schutzgaskammer geschweißt und dabei die laserinduzierten Plasmen mit verschiedenen interferometrischen Methoden untersucht. Neben der räumlichen Brechungsindexverteilung wurde mit Hilfe der Methode der Zweiwellenlängeninterferometrie die räumlich aufgelöste Elektronen- und Schwerteilchendichte im Plasma und damit die brechende Wirkung für die CO₂-Laserstrahlung berechnet.