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Der Einsatz von Hochleistungs-Diodenlasern zum Härten und Beschichten∗

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Published/Copyright: May 2, 2013
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HTM Journal of Heat Treatment and Materials
From the journal HTM Journal of Heat Treatment and Materials Volume 59 Issue 3

Kurzfassung

Umwandlungshärten mit Laserstrahlung ist eine bekannte Härtemethode. Mit den klassischen Materialbearbeitungslasern CO2 und Nd:YAG blieb diese Oberflächenbearbeitung aus prozess-technischen und aus Kostengründen eher eine Nischenanwendung. Hochleistungs-Diodenlaser sind seit einiger Zeit auf dem Weg, den Einsatz des Laserhärtens für ein breiteres Anwendungsfeld zu ermöglichen. Durch ihren hohen Wirkungsgrad, die geringe Baugröße, einen rechteckigen Fokus und die für Oberflächenanwendungen gut geeignete Wellenlänge stellen sie eine ideale, kostengünstige Lichtquelle für ein berührungsloses, flexibles Härteverfahren dar. Diese Eigenschaften des Hochleistungs-Diodenlasers führen auch zu Vorteilen beim Einsatz zum laser-induzierten Beschichten von Oberflächen, auch wenn hier die Kombination mit Pulver- oder Drahtzuführung unter Umständen aufwändigere technische Lösungen erfordert als das Härten. In diesem Artikel möchten wir die Methode erläutern und das Potenzial anhand von ausgewählten Beispielen darstellen.

Abstract

Transformation hardening with laser radiation is a well known procedure. It remained, however, a niche application as long as it was performed with the classical materials processing lasers, i.e. CO2 and NdYAG lasers; the reasons were based on process technology and costs. Since a short time, high power diode lasers are on the way to make the breakthrough for a wide application field of laser hardening. Because of their high efficiency, the small size, a rectangular beam shape and a wavelength, which is especially well applicable for surface treatment applications, high power diode lasers represent an ideal, cost effective light source for a flexible and contactless hardening procedure. These properties of high power diode lasers do also lead to advantages in the field of laser assisted cladding of surfaces; this holds, even if the combination with a powder feeder or wire feeder requires most probably much more complex technical solutions than the hardening. In this article we want to explain the method and illustrate the potential by a few selected examples.

∗

Vorgetragen von F. Bachmann auf dem 59. Kolloquium für Wärmebehandlung, Werkstofftechnik, Fertigungs- und Verfahrenstechnik, 8.–10. Oktober 2003 in Wiesbaden.

Dr. rer. nat. Friedrich Bachmann, geb. 1949, studierte Physik an der Technischen Universität München und promovierte über laser-induzierte chemische Reaktionen in anorganischer Chemie an der Ludwig-Maximilians-Universität München. Nach einer Forschungstätigkeit am Max-Planck-Institut für Quantenoptik in Garching bei München wechselte er in den Zentralbereich Technik der Siemens AG, zuletzt als Leiter der Laborgruppe “laser-induzierte Prozesse“. Seit 1991 arbeitet er in verschiedenen Funktionen bei der Firma Rofin-Sinar Laser GmbH, derzeit als Produkt-Manager für Hochleistungs-Diodenlaser. Daneben leitet er das vom Bundesministerium für Bildung und Forschung geförderte Minister-Leitprojekt “Modulare Diodenlaser Strahlwerkzeuge“.

Dr. rer. nat Wolfram Rath, geb. 1956, studierte Physik in Heidelberg und Erlangen-Nürnberg und promovierte über Spektroskopie an Kurzzeitplasmen. Im Unternehmensbereich Energieerzeugung der Siemens AG befasste er sich mit der Entwicklung von CO2- und Excimerlasern und übernahm die Leitung des Applikationslabors. Seit etwa zehn Jahren leitet er die Applikation bei der Firma Rofin-Sinar Laser GmbH in Hamburg, die sich mit Anwendungen für CO2-, Nd:YAG- und Diodenlasern im Makrobereich befasst.

Dr.-Ing. Volker Auerbach, geb. 1953, studierte Eisenhüttenkunde und Werkstoffwissenschaften an der TU Berlin. Nach der Promotion folgten verschiedene Stabs- und Geschäftsführungsfunktionen in Firmen der Investitionsgüterindustrie. Seit 2001 ist er Geschäftsführer der Firma Rofin-Sinar Laser GmbH in Hamburg.

Literatur

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Erhalten: 2003-11
Online erschienen: 2013-05-02
Erschienen im Druck: 2004-06-01

© 2004, Carl Hanser Verlag, München

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  1. Inhalt/Contents
  2. Inhalt
  3. Kurzfassungen/Summaries
  4. Kurzfassungen
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  6. Wechsel im Amt
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  9. Verzugsbeherrschung in der Fertigung (SFB 570)
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  22. Sprühkompaktieren des Stahles 100Cr6
https://doi.org/10.3139/105.100292

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