Hannover 2010 – wissenschaftliches Programm

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K: Fachverband Kurzzeitphysik

K 5: Laseranwendungen und Lasermaterialbearbeitung II

K 5.4: Vortrag

Donnerstag, 11. März 2010, 14:45–15:00, F 442

Geometrisch-optische Strahlungspropagation in der Kapillare beim Tiefschweißen mit Laserstrahlung — •Lisa Bürgermeister — NLD, RWTH Aachen

Die sichere Anwendung von Laserschweißverfahren erfordert die Kenntnis der geometrischen Form der Schweißnaht. Die Tiefe der Einschweißung und die Breite der Schweißnaht bestimmen die Qualität der Verbindung und sind kontrolliert einzustellen. Auch zu geringe Einschweißtiefen sind unerwünscht, da sie zu nicht ausreichender Stabilität des Prozesses und damit zur Qualitätsminderung führen. Entscheidend ist dabei die Form der Schweißkapillare, die sich durch den Druck des verdampfenden Materials ausbildet. Das Ziel liegt in der Identifikation von Prozessdomänen (Einschweißen, Tiefschweißen, Durchschweißen) mit charakteristischer Form der Kapillare.

Durch die Untersuchung der Strahlungspropagation in der Schweißkapillaren wird gezeigt, dass der Übergang zwischen diesen Prozessdomänen wesentlich von der Strahlungspropagation abhängt.

Hierzu wird das Strahlungsfeld in der Kapillare unter Berücksichtigung optischer Phänomene beschrieben. Die Intensitätsverteilung in der Kapillaren hängt von den Eigenschaften der einfallenden Strah-lung und der (De-)Fokussierung nach Reflexionen auf ihrem Rand ab.

Bisher wird die geometrische Form der Schweißkapillare als freie Randwertaufgabe formuliert. Im Ergebnis wird ein Modell diskutiert, das zusätzlich zur freien Ausbreitung von Laserstrahlung auch die geometrisch-optische Strahlungspropagation in der Kapillare berücksichtigt.