Fügetechnik

Die Forschungsgruppe beschäftigt sich mit laserbasierten Fügeverfahren wie dem Laserstrahlschweißen oder dem Laserstrahllöten. Im Fokus stehen dabei insbesondere die Prozesse des Wärmeleitungs- und Tiefschweißens, da diese vielfältig in der Industrie eingesetzt werden. Wesentlicher Gegenstand ist die Untersuchung der Zusammenhänge zwischen Prozessführung und Schweißnahtqualität unter Berücksichtigung der zugrundeliegenden Prozessphysik.

Für die Versuchsdurchführung stehen verschiedenste Laserstrahlquellen emittierend bei unterschiedlichen Laserstrahlwellenlängen für die Materialbearbeitung zur Verfügung. Von infrarot über grün bis blau decken wir das gesamte Portfolio an industriell relevanten Strahlquellen für das Laserstrahlschweißen von Metallen ab. Darüber hinaus wird außerdem der Einfluss der statischen und dynamischen Strahlformung auf das Prozessresultat untersucht, um ungewünschte Prozessdefekte wie beispielsweise Rissbildung oder Humping zu unterdrücken. In der Kombination mit geeigneten Scanner- und Festoptiken können unterschiedlichste Strahldurchmesser und damit Spitzenintensitäten am Werkstück abgebildet werden, sodass wir für nahezu jede Anwendung die geeignete Systemtechnik bieten können – egal ob es sich dabei um dünne Folien für Bipolarplatten oder um Bleche mit mehreren Millimetern Wandstärke handelt.

Für den Aufbau eines umfangreichen Prozessverständnisses werden darüber hinaus hochleistungsfähige Messsysteme wie Hochgeschwindigkeitskameras, Thermographiekameras oder optische Kohärenztomographie eingesetzt. Diese Messtechniken ermöglichen die zeitlich und räumlich hochaufgelöste Untersuchung der Prozesszone. Aus diesen Aufnahmen können die zugrundeliegenden Wirkmechanismen bei der Lasermaterialbearbeitung abgeleitet werden, sodass bei Kenntnis dieser die Qualität der Fügeverbindung deutlich gesteigert werden kann.

Ansprechpartner ist Dr.-Ing. Dominic Bartels