Laser in der Materialbearbeitung Forschungsberichte des IFSW

5.2 Spritzerentstehung beim Schweißen von Stahl 125
5.2.2 Bild 5.14). Ausgelöst durch den abströmenden Metalldampf findet die Spritzerablösung
am oberen Rand der vor und zurück oszillierenden Schmelzbadwelle statt.
Diese wird in periodischen Abständen nach hinten ausgeworfen und resultiert im beobachteten
Ablösewinkel der Spritzer.
Positive Fokuslage (z >0 mm)
Mit zunehmend positiver Fokuslage nimmt die Einschweißtiefe ab und damit einhergehend
die Kapillarneigung zu. Gleichzeitig nehmen auch die Kapillaröffnung und die
gesamte Breite des Schmelzbades zu. Der senkrecht von der Kapillarfront abströmende
Metalldampfjet übt eine dem dynamischen Druck entsprechende Kraft auf die
„breitere“ Kapillarrückwand aus und bläst diese im Vergleich zu z = 0 mm stärker an.
Dementsprechend nehmen die Oszillationen auf dem angrenzenden Schmelzbad deutlich
zu und damit einhergehend die Spritzerablösung an der Kapillarrückwand, vgl.
Bild 5.34.
Spritzer
z = -3 mm
z = +1,5 mm
z = 0 mm
z = -1,5 mm
Spritzer
z = +3 mm
Bild 5.34: Momentaufnahmen der Wechselwirkungszone anhand der Hochgeschwindigkeitskamera
in Abhängigkeit der Fokuslage (PL = 6 kW df = 200 μm und
v = 7 m/min). Bei z = -1,5 mm zeichnet sich ein stabiles Prozessverhalten ab.