Zusammenfassung

Wichtige Prozeßgrößen beim SLS:
– Laserleistung (50 W bis 1500 W)
– Fokusdurchmesser (0,4 mm bis 1 mm); begrenzt Genauigkeit die erreicht werden kann
– Scangeschwindigkeit (50 mm/s bis 5000 mm/s)
– Abstand zwischen benachbarten Spuren/Hatchabstand (0,05 mm bis 0,2 mm)
– Schichtdicke (0,05 mm bis 0,3 mm)
Aufbau LS-Sinteranlage:
Eine Laserstrahlsinteranlage besteht aus einer Prozeßkammer, in der sich eine Bauplattform zur
Aufnahme des Bauteils, ein Pulvervorratsbehälter, ein Auffangbehälter zur Aufnahme überschüssigen
Pulvers, eine Pulverauftragseinrichtung und ggf. Heizelemente zum Heizen des Pulverbettes befinden.
Der Laserstrahl, wird über ein Strahlführungssystem in einen Scanner geleitet. Durch die
Scannereinheit wird der Strahl gemäß den Schichtdaten abgelenkt und über eine Linse auf die
Pulveroberfläche fokussiert. Mit Hilfe einer Planfeldoptik kann ein planes Feld belichtet werden;
allerdings sehr teuer
Direktes Laserstrahlsintern: Eigenspannungenkönnen zu Delamination oder Verzug führen
Laminated Object Manufacturing (LOM), auch LLM:
LLM: folienartige, flächige Schichten, Zusammenhang innerhalb einer Schicht schon gegeben; sehr
gut, wenn Volumen gegenüber Fläche sehr groß ist
Prinzip:
1. Schichtfixierung => 2. Konturgenerierung => 3. Hubeinheit senken => 4. Coil abwickeln
Kapitel 3: Fügen mittels Laserstrahlung
Schweißen ist das Vereinigen von Werkstoffen in der Schweißzone unter Anwendung von Wärme
und/oder Kraft mit oder ohne oder Schweißzusatz. Die zum Schweißen notwendige Energie wird von
außen zugeführt.
3D-Laserstrahlschweißen im Karosseriebau heute:
verbessertes Crashverhalten, verringertes Gewicht, geringere Kosten
Konstruktive Möglichkeiten:
Bei einem Zusammenstoß wirken die einzelnen Schweißpunkte wie ein Reißverschluss, der nach und
nach aufgeht. Vorteil des Laserschweißens: Es wird eine komplette Naht geschweißt
Konstruktive Eigenschaften:
– Beim Laserschweißen wird nur einseitige Zugänglichkeit benötigt
– Hohlstrukturen in Bezug auf Steifigkeit besser als flächige Strukturen
Laserstrahlschweißen von Antriebskomponenten:
Vorteile des Laserstrahlschweißens:
– geringer Wärmeeintrag
– verringerter Verzug
– verbesserte Rundlaufeigenschaften
– erhöhter Komfort
Absorptionsmechanismen bei Laserstrahlschweißen:
Ausbildung einer Dampfkapillare und
Plasmabildung bei Erreichen einer
Schwellintensität. Sprunghafte Steigerung der
Einkopplung bis zu nahezu 100% durch
Vielfachreflexion sowie höhere Absorption der
Strahlung im Plasma in der Dampfkapillare.
Ablösung eines laserinduzierten Plasmas von
der Werkstückoberfläche; Absorption,
Reflexion und Streuung des Laserstrahls im
Plasma => Abnahme der im Werkstück
absorbierten Laserleistung