Longerich, S: Untersuchung zum Laserstrahlschweißen unter Va

Das Laserstrahlschweißen (LB) und das Elektronenstrahlschweißen (EB) haben gemeinsam, dass sie mit hoher Prozessleistung in einer eng begrenzten Fügezone, d.h. mit sehr hoher Intensität arbeiten. Die sich hierdurch ausbildende Dampfkapillare ermöglicht es den Prozessen mit bzw. im Tiefschweißeffekt abzulaufen, so dass sich Schweißnähte mit einem sehr hohen Aspektverhältnis herstellen lassen. Die Mechanismen der Strahl-Stoff-Wechselwirkungen sind jedoch grundverschieden (LB: Absorption von Photonen, EB: Impulsübertragung vom Teilchen). Im Inneren der Dampfkapillare herrscht ein Druckgleichgewicht zwischen der umgebenden flüssigen Schmelze und dem Metalldampf, jedoch sind die Vorgänge in der Fügezone u.a. durch Fluktuationen der Schmelze hochdynamisch.Der Umgebungsdruck, bei dem die Prozesse ablaufen, ist ein weiteres Unterscheidungsmerkmal. Während das LB bei Atmosphärendruck durchgeführt wird, läuft das EB i.d.R. unter Vakuum ab. Für vergleichende Untersuchungen und um den tatsächlichen Effekt der verschiedenen Strahlungsarten auf den Schweißprozess quantifizieren zu können, müssen beide Prozesse bei gleichem Umgebungsdruck betrachtet werden. Aus der Literatur ist bereits bekannt, dass beim LB die Einschweißtiefe des bei gleicher Strahlleistung bei reduziertem Umgebungsdruck stark gesteigert werden kann.Das LB unter Vakuum stellt eine Prozessvariante dar, mit der die Lücke in der technischen Anwendung zwischen dem herkömmlichen LB und dem EB zumindest teilweise geschlossen werden kann. So ist z.B. mit dem Laserstrahl die Verarbeitung nichtleitender Materialien einfacher als mit dem Elektronenstrahl. Außerdem können transparente Materialien durchschweißt werden, um z.B. darunterliegende Schichten zu bearbeiten. Ein weiterer Vorteil ist die fehlende magnetische Beeinflussbarkeit des Laserlichts. Das Schweißen von