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Monday, September 14, 2009, GST: Messe Forum 10:30 AM Forschung 1 |
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Numerische und experimentelle Untersuchungen zur Wechselwirkung zwischen einem Plasmalichtbogen und einem Laserstrahl geringer Leistung |
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Michael Schnick* / Professur Fügetechnik und Montage
TU Dresden, Deutschland Uwe Füssel / Professur für Fügetechnik und Montage, TU Dresden, Deutschland Sascha Rose/ Professur für Fügetechnik und Montage, TU Dresden, Deutschland Eckhard Beyer/ Professur für Oberfläche- und Fertigungstechnik, TU Dresden, Deutschland Achim Mahrle/ Professur für Oberfläche- und Fertigungstechnik, TU Dresden, Deutschland Cornelius Demuth/ Professur für Oberfläche- und Fertigungstechnik, TU Dresden, |
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Das Plasmaschweißen ist ein modernes Lichtbogenschweißverfahren zur Lösung anspruchsvoller Fügeaufgaben in einem großen Blechdickenbereich. Eine weitere Verfahrensoptimierung wird durch Laserstrahlung geringer Leistung angestrebt, die eine gezielte Steuerung des Lichtbogenansatzes am Werkstück ermöglichen soll. Vorrangiges Ziel der Forschungsarbeiten ist neben der Verbesserung der Prozessstabilität und der Erhöhung der Prozesseffizienz des Verfahrens insbesondere die quantitative Erfassung der wesentlichen Abhängigkeiten zwischen den relevanten Einflussgrößen beim simultanen Laser-Lichtbogeneinsatz. Im Beitrag werden experimentelle und theoretische Untersuchungen zur Beeinflussung des Plasmalichtbogens durch die Laserstrahlung dargestellt, und Hypothesen zu den maßgeblichen zu Grunde liegenden Mechanismen der Wechselwirkung abgeleitet. Vorgestellt werden Ergebnisse einer nichtkonzentrischen Versuchsanordnung von Plasmalichtbogen und Laser. Die Prozessbeeinflussung wird an Einbrandprofilen der Einzelverfahren und des überlagerten Prozesses dargestellt. Außerdem wurde Hochgeschwindigkeitsaufnahmen und zeitsynchrone Strom- und Spannungsmessung durchgeführt. Die Ergebnisse zeigen prinzipiell unterschiedliches Verhalten für Stahl- und Aluminiumwerkstoffe. In Ergänzung zu den praktischen Untersuchungen wurden numerische Untersuchungen an einem MHD Lichtbogenmodell durchgeführt. |