Experimentelle und modelltheoretische Untersuchungen zum Extremen Hochgeschwindigkeits-Laserauftragschweißen

Aufgrund aktueller ökologischer und ökonomischer Randbedingungen besteht bei einer Vielzahl von Dienstleistern und Endanwendern ein großer Bedarf an neuartigen, umweltschonenden, automatisierbaren und gleichzeitig wirtschaftlichen Beschichtungsverfahren mit großer Schichtqualität. Ein neuer, innovativer Ansatz für das Laserauftragschweißen mit pulverförmigen Zusatzwerkstoffen, das »Extreme Hochgeschwindigkeits-Laserauftragschweißen EHLA«, bietet das große Potenzial, diesen Herausforderungen zu begegnen. In der vorliegenden Arbeit werden erstmalig die Werkzeuge bzw. Methoden beschrieben, mit denen die prozessrelevanten Einflussgrößen wie Transmissionsgrad, Partikelerwärmung im Strahlengang, Erwärmung des Substrates und Spurbildung beschrieben werden können. Das dadurch geschaffene Prozessverständnis bildet die Basis die technologischen Grenzen des EHLA-Verfahrens, z. B. hinsichtlich erreichbarer Vorschubgeschwindigkeit oder Spurbildung abschätzen zu können und durch Verschieben der Prozessgrenzen die Einsatzmöglichkeiten des Verfahrens für die Produktion - insbesondere in der Oberflächentechnik, aber auch bei der Reparatur und der additiven Fertigung - nachhaltig zu vergrößern.