Nutzung elektromagnetischer Volumenkräfte beim Laserstrahlschweißen - Laser in der Materialbearbeitung, Band 57

Der Lasertiefschweißprozess ist bereits weit entwickelt. Dennoch muss prozess- und materialabhängig mit Qualitätsminderungen durch Defekte gerechnet werden. Vor allem bei Aluminiumlegierungen stellen Poren und Fehlstellen nach wie vor ein erhebliches Problem dar, das zumeist prozessbedingt mit der Schmelze und ihren Strömungsverhältnissen in direktem Zusammenhang steht. Neben modifizierter Energieeinbringung und geeigneter Zufuhr von Zusatzwerkstoff, kann vor allem durch elektromagnetische Volumenkräfte direkt auf das Strömungsfeld eingewirkt werden.
Die Nutzung dieser elektromagnetischen Kräfte ist hierbei ein vielversprechender Weg, um verfahrens- und qualitätsbedingten Prozessgrenzen beim Laserstrahlschweißen entgegen zu treten.
In der vorliegenden Arbeit wird diesem neuen Ansatz zur direkten Schmelzbadbeeinflussung durch elektromagnetische Volumenkräfte systematisch Folge geleistet. Basierend auf vier klassifizierten EM-Konzepten – gemäß der grundsätzlichen Generierungsmöglichkeiten von Lorentzkräften –, erfolgt eine grundlegende Charakterisierung und Abschätzung der Schmelzbadbeeinflussung bei technisch realisierbar Strom- und magnetischer Flussdichte, anhand von aussagefähigen Kennzahlen und entsprechenden experimentellen Untersuchungen.