Home Tiefes Legieren von Aluminium mit Hilfe eines hochintensiven Laserstrahls
Article
Licensed
Unlicensed Requires Authentication

Tiefes Legieren von Aluminium mit Hilfe eines hochintensiven Laserstrahls

  • Knut Partes , Gabriele Habedank and Frank Vollertsen
Published/Copyright: March 17, 2017

Kurzfassung

Aluminium ist auf Grund seiner geringen Dichte, der hohen spezifischen Festigkeit und der vergleichsweise hohen Korrosionsbeständigkeit ein attraktiver Werkstoff für Leichtbauanwendungen. Jedoch ist seine Beständigkeit gegenüber abrasivem Verschleiß oftmals gering. Um die Vorteile des Aluminiums auch bei verschleißbeanspruchten Bauteilen nutzen zu können, werden häufig Beschichtungs- bzw. Legierverfahren eingesetzt, um die Randschicht zu modifizieren. Diese Verfahren sind in ihren Möglichkeiten oft stark eingeschränkt, z.B. hinsichtlich der Modifizierungstiefe, der Schichthomogenität sowie hinsichtlich ihres Wirkungsgrads. In dieser Studie wird aufgezeigt, wie die Möglichkeiten des Laserlegierens bzw. Laserdispergierens durch Nutzung des so genannten Tiefschweißeffekts erweitert werden können.

Abstract

Aluminium is an attractive material due to the low density, the comparably high specific strength and the high corrosion resistance. However the abrasive wear resistance is often comparable low. In order to use aluminium for abrasive stressed components, processes like coating, cladding or alloying methods are applied. These processes are often limited regarding modulation depth, homogeneity and efficiency. In this paper methods are shown for the improvement of laser alloying and laser dispersing by using deep penetration welding.


Dipl.-Ing. (FH) Knut Partes, geb. 1976, studierte Angewandte Lasertechnik an der FHOOW in Emden. Seit 2003 arbeitet er als Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Bremer Institut für angewandte Strahltechnik (BIAS).

Dr.-Ing. Gabriele Habedank, geb. 1970, studierte Werkstofftechnik an der Otto-von-Guericke Universität Magdeburg, wo sie 2004 promovierte. Seit 2001 ist sie Wissenschaftliche Mitarbeiterin im Bremer Institut für angewandte Strahltechnik (BIAS), seit 2006 als Leiterin der Gruppe Oberflächenbearbeitung.

Prof. Dr.-Ing. Frank Vollertsen, geb. 1958, ist seit 2003 Leiter des Bremer Instituts für angewandte Strahltechnik und Professor für Schweißtechnische und verwandte Verfahren im Fachbereich Produktionstechnik der Universität Bremen.


References

1 Dubourg, L.; Pelletier, H.; Vaissiere, D.; Hlawka, F.; Cornet, A.: Mechanical Characterisation of Laser Surface Alloyed Aluminium-copper Systems. Wear253 (2002), S. 1077108510.1016/S0043-1648(02)00218-1Search in Google Scholar

2 Tomida, S.; Nakata, K.; Saji, S.; Kubo, T.: Formation of Metal Matrix Composite Layer on Aluminum Alloy with TiC-Cu Powder by Laser Surface Alloying Process. Surface and Coatings Technology142–144 (2001), S. 58558910.1016/S0257-8972(01)01172-0Search in Google Scholar

3 Man, H. C.; Zhang, S.; Cheng, F. T.; Yue, T.M.: In Situ Synthesis of TiC Reinforced Surface MMC on Al6061 by Laser Surface Alloying. Scripta Materialia46 (2002), S. 22923410.1016/S1359-6462(01)01230-1Search in Google Scholar

4 Vollertsen, F.; Partes, K.; Meijer, J.: State of the Art of Laser Hardening and Cladding. In: Proceedings of the WLT Conference „Lasers in Manufacturing“, 2003, S. 281306Search in Google Scholar

5 Mohan Raj, P.; Sarkar, S.; Chakraborty, S.; Phanikumar, G.; Dutta, P.; Chattopadhyay, K.: Modelling of Transport Phenomena in Laser Surface Alloying with Distributed Species Mass Source. International Journal of Heat and Fluid Flow23 (2002), S. 29830710.1016/S0142-727X(02)00177-7Search in Google Scholar

6 Guyenot, M.: Randschichtlegieren von Aluminium AlSi8Cu3 mit Silizium mittels Diodenlaser. Shaker Verlag, Aachen2004Search in Google Scholar

7 Velde, O.; Gritzki, R.; Grundmann, R.: Numerical Investigations of Lorentz Force Influenced Marangoni Convection Relevant to Aluminium Surface Alloying. International Journal of Heat and Mass Transfer44 (2001), S. 2751276210.1016/S0017-9310(00)00299-4Search in Google Scholar

8 Man, H. C., Zhang, S., Cheng, F. T.: Improving the Wear Resistance of AA 6061 by Laser Surface Alloying with NiTi, Materials Letters, in press, 200710.1016/j.matlet.2007.01.016Search in Google Scholar

9 Beyer, E.: Schweißen mit Laser. Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg199510.1007/978-3-642-75759-4Search in Google Scholar

10 Partes, K.; Habedank, G.; Seefeld, T.; Vollertsen, F.: Laser Alloying of Aluminum Using a Deep Penetration Process with Fiber Laser In: Proceedings of ICALEO2007, Paper 1606: S. 88188610.2351/1.5061018Search in Google Scholar

11 Vollertsen, F.; Partes, K.; Habedank, G.; Seefeld, T.: Deep Penetration dispersing of Aluminum with TiB2 using a Single Mode Fiber Laser. Production Engineering Research Development2 (2008) 1, S. 273210.1007/s11740-008-0080-xSearch in Google Scholar

Online erschienen: 2017-03-17
Erschienen im Druck: 2008-09-28

© 2008, Carl Hanser Verlag, München

Downloaded on 25.9.2025 from https://www.degruyterbrill.com/document/doi/10.3139/104.101326/html
Scroll to top button