München 2019 – wissenschaftliches Programm

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K: Fachverband Kurzzeit- und angewandte Laserphysik

K 5: Laser-Mater-Interaction

K 5.3: Vortrag

Dienstag, 19. März 2019, 18:10–18:30, HS 3

Modellierung des Einflusses kohlenstoffhaltiger Rückstände aufgrund thermischer Zersetzung bei der Laserbeaufschlagung von glasfaserverstärktem Kunststoff — •Rüdiger Schmitt — Deutsch-Französisches Forschungsinstitut Saint-Louis, Postfach 1260, D-79547 Weil am Rhein, ruediger.schmitt@isl.eu

Bei der Wechselwirkung leistungsstarker Laserstrahlung mit Verbundwerkstoffen finden aufgrund der starken Erwärmung vielfältige chemische Zersetzungsvorgänge statt. Hierdurch bedingt ändern sich die Materialparameter und somit auch das thermische und optische Verhalten. In der Präsentation wird eine Modellierung vorgestellt, die das thermische Verhalten einer Laserbeaufschlagung von glasfaserverstärktem Kunststoff (GFK) beschreibt. Unterhalb der Zersetzungstemperatur besitzt das Material für die Laserstrahlung eine relativ große Eindringtiefe. Aufgrund der thermischen Zersetzung entstehen neben flüchtigen Gasprodukten auch kohlenstoffhaltige Rückstände. Diese Rückstände führen zu einer starken Erhöhung des Absorptionskoeffizienten und somit zu einer starken Konzentrierung der Wärmeerzeugung. Die sich aus den thermischen Änderungen der Materialparameter ergebende Dynamik der räumlichen Temperaturentwicklung soll in der Präsentation anhand ausgewählter Simulationsergebnissen verdeutlicht werden.