Verfahrensoptimierung und Schichtcharakterisierung beim einstufigen Cermet-Beschichten mittels CO2-Hochleistungslaser

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• Bernd Grünenwald

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Gegenüber konventionellen Verfahren des Oberflächenveredelns bietet das Laserbeschichten zahlreiche verfahrenstechnische Vorteile, jedoch ist eine breite industrielle Anwendung bislang ausgeblieben, hauptsächlich aufgrund der hohen Kosten des Laserverfahrens. Insbesondere die hohen Investitionskosten für Laserstrahlquellen sind entscheidend. Ziel ist es, die verfügbare Laserenergie effizient zu nutzen und praxisnahe Systemtechniken für industrielle Anwender bereitzustellen. In diesem Kontext werden verschiedene Ansätze vorgestellt, um den Beschichtungsprozess zu optimieren und die spezifischen Vorteile des Laserbeschichtens besser auszuschöpfen. Zunächst werden die wesentlichen Einflussgrößen auf die Energieeinkopplung ermittelt. Ein weiterer Fokus liegt auf der Entwicklung und Optimierung der System- und Verfahrenstechnik, einschließlich eines speziell für das Laserbeschichten konzipierten Pulverfördersystems mit hoher Konstanz sowie der Implementierung einer Prozeßdiagnose durch berührungslose Messung der Schmelzbadtemperatur mittels optischer Pyrometrie. Zudem wird die Formung der Intensitätsverteilung durch die Kombination zweier unabhängig modulierbarer Laser behandelt. Abschließend erfolgt die werkstoffkundliche Charakterisierung der Schichtqualität beim Beschichten mit unterschiedlichen Zusatzwerkstoffen, um funktionale Randschichten mit optimalen Eigenschaften zu erzeugen.

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• Année de publication: 1996