Laser in der Materialbearbeitung Forschungsberichte des IFSW

108 5 Schweißnahtqualität
Ablösewinkel der Spritzer in °
70
60
50
40
30
20
10
volle Datenpunkte: Durchschweißung
leere Datenpunkte: Einschweißung
d f = 200 μm
P L = 4 kW
P L = 6 kW
d f = 400 μm
P L = 6 kW
chaotische
Spritzerablösung
CrNi18-10
0
0 2 4 6 8 10 12
Vorschubgeschwindigkeit in m/min
Bild 5.20: Vergleich des maximalen Ablösewinkels der Spritzer zwischen einer Einschweißung
(leere Datenpunkte) und einer Durchschweißung (volle Datenpunkte)
als Funktion von Vorschubgeschwindigkeit, Fokusdurchmesser und
Laserleistung.
Bei einer Einschweißung hat Bild 5.12 den linearen Zusammenhang entsprechend
Gleichung (5.2) zwischen dem Ablösewinkel der Spritzer � und der Kapillarneigung �
bestätigt. Allerdings zeigt bei adäquaten Prozessparametern der geringere Ablösewinkel
der Spritzer bei einer Durchschweißung ein hiervon abweichendes Verhalten,
wenn dieser als Funktion der Kapillarneigung dargestellt wird, siehe Bild 5.21. Mit
zunehmender Vorschubgeschwindigkeit und dementsprechend größerer Kapillarneigung
nähert sich der Ablösewinkel der Spritzer allmählich der gemeinsamen Ausgleichsgeraden
an. Nunmehr nimmt der maximale Ablösewinkel der Spritzer gemäß
Gleichung (5.2) zu und zeigt den gleichen Verlauf wie bei einer Einschweißung.
Ablösewinkel der Spritzer in °
70
60
50
40
30
CrNi18-10
� � = 3,2�� 3,2�� + 14
20
d f = 400 μm d f = 200 μm
10
P L = 6 kW P L = 4 kW
0
P L = 6 kW
0 2 4 6 8 10 12 14 16
Kapillarneigung in °
Bild 5.21: Zusammenhang zwischen dem maximalen Ablösewinkel der Spritzer bei einer
Durchschweißung und der koaxial gemessenen Kapillarneigung aus (Bild 3.5)
als Funktion der Prozessparameter.