SCHMELZBADINSTABILITÄTEN WÄHREND DES LASERSTRAHL
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SCHMELZBADINSTABILITÄTEN WÄHREND DES LASERSTRAHL
SCHMELZBADINSTABILITÄTEN WÄHREND DES LASERSTRAHLMIKROSCHWEISSENS VON METALLISCHEN FOLIEN Andreas Patschger, Michael Seiler, Jens Bliedtner Ernst-Abbe-Hochschule Jena, Carl-Zeiss-Promenade 2, D-07745 Jena Während des Laserstrahl-Mikroschweißens von metallischen Folien zum Aufbau von Vakuum-Isolations-Paneelen oder Wärmetauscherstrukturen können aufgrund des Einsatzes von hochbrillanten Strahlquellen und schnellen Strahlablenkeinheiten große Vorschubgeschwindigkeiten erzielt werden. Dabei begrenzt das Auftreten des HumpingEffekts mit unerwünschten Nebeneffekten wie Randkerbenbildung und Nahtimperfektionen bei einer kritischen Vorschubgeschwindigkeit die Produktivität. Gegenstand dieser Arbeit ist die Charakterisierung der Abhängigkeit der kritischen Geschwindigkeit von Leistung, Materialstärke, Fokusdurchmesser und Werkstoffeigenschaften. Mithilfe der Hochgeschwindigkeitsvideografie und Mikroschliffen können die genannten Abhängigkeiten auf Basis der RayleighPlateau-Instabilität eines zerfallenden Flüssigkeitsstrahls bestimmt und durch das Verhältnis von Schweißbadlänge zum Fokusdurchmesser klassifiziert werden. Dadurch ist es möglich, ein Zerfallskriterium für die Schmelzbadinstabilitäten im Mikroschweißen zu definieren. Kurzfassung mit maximal 10 Zeilen. kapillarbestimmt + Pre-Humping kapillar + Pre-Humping max 60 50 Humping Humping min Humping-Regime l/df 40 30 20 10 kapillarbestimmt + Pre-Humping 0 800 1000 1200 1400 Geschwindigkeit [mm/s] 1600 1800