Aufgabenstellung
Untersucht wird, wie sich mittels Laserdurchstrahlschweißen hergestellte Schweißnähte in unterschiedlichen Belastungsfällen verhalten und welchen individuellen Einfluss im Schweißprozess vorherrschende Bedingungen z. B. über die entstehende Schweißnahtmorphologie auf die Schweißnahteigenschaften ausüben. Ferner wird geklärt, worin Ursachen für zu erwartende Unterschiede der Festigkeiten und Rissdehnungen begründet sind und welche im Schweißprozess einzuhaltenden Bedingungen, respektive Temperaturfelder je Belastungsfall zu optimalen Ergebnissen beitragen.

Vorgehensweise
Unter Parametervariation werden durch konventionelles Laserdurchstrahlschweißen Referenzproben gefertigt und durch ausgewählte Verfahren der zerstörenden Werkstoff- und Schweißnahtprüfung untersucht, um zu verstehen, welche Vorgänge während des Schweißens aber auch während der anschließenden Schweißnahtprüfung im Schweißnahtgefüge stattfinden. Aufbauend hierauf erfolgt eine beanspruchungsgerechte Optimierung der Schweißprozesses, respektive des in ihm resultierenden Temperaturfelds. Optimierungsansatz ist die Überlagerung zweier Laserwellenlängen sowie die Laserstrahloszillation.

Ergebnisse
Zur Zielerreichung ist eine vorhandene Beitungsanlage zu erweitern, um das Schweißen mit zwei diskreten Laserwellenlängen zu ermöglichen. Entscheidend sind neben der Strahlqualität der auszuwählenden Laserquellen dabei ferner die max. verfügbaren Laserleistungen und deren zentrale Wellenlängen. Simulativ geführte Betrachtungen zeigen, dass Laser-leistungen von 100 W und Laserwellenlängen von 1.5 bis 2 µm für die Verarbeitung der gewählten Versuchsmaterialien PC und PA6 durch Konturschweißen mit Laserstrahloszillation und Verwendung zwei diskreter Wellenlängen prinzipiell geeignet sind, wobei bei dünneren Decklagen längere, bei dickeren kürzere Wellenlängen zu bevorzugen sind (siehe unten).

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