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Experimentelle und theoretische Untersuchungen zur Steigerung der Prozesseffizienz und Schnittkantenqualität beim Inertgasschneiden mit Faserlasern

提高光纤激光器惰性气体切割工艺效率和切削刃质量的实验和理论研究

基本信息

批准号：
194800593
负责人：
Professor Dr.-Ing. Eckhard Beyer
金额：
--
依托单位：
Professur für Wissenschaftliches Rechnen und Angewandte Mathematik
依托单位国家：
德国
项目类别：
Research Grants
财政年份：
2011
资助国家：
德国
起止时间：
2010-12-31 至 2015-12-31
项目状态：
已结题

来源：
https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/194800593?language=en
关键词：
Experimentelle und theoretische Untersuchungen zur

项目摘要

Die Entwicklung von Festkörperlasern hoher Strahlqualität in Form von Faser- und Scheibenlasersystemen und deren Verfügbarkeit im Multi-kW-Leistungsbereich hat in den letzten Jahren zunehmende Forschungsaktivitäten bezüglich deren Anwendung für industriell etablierte Lasermaterialbearbeitungsprozesse stimuliert. Hierbei wurden neue Phänomene bezüglich der Prozesscharakteristik und des Bearbeitungsergebnisses insbesondere im Vergleich zur Materialbearbeitung mit konventionellen CO2-Laserstrahlquellen festgestellt. Für den Anwendungsfall des Laserstrahlschneidens resultieren zum Teil markante quantitative und qualitative Unterschiede in der erzielbaren Prozesseffizienz sowie in der Schnittkantenqualität, die bisher nicht eindeutig interpretiert werden konnten. Das angestrebte Forschungsvorhaben ist daher auf systematische Untersuchungen des Laserstrahlschneidens mit Faserlasern ausgerichtet, in deren Ergebnis die basierend auf dem derzeitigen Erkenntnisstand als am aussichtsreichsten angesehenen prozesstechnischen Möglichkeiten zur Verfahrensoptimierung dargestellt und bewertet werden sollen. Neben einem umfangreichen experimentellem Versuchsprogramm soll die Analyse durch die Entwicklung eines Simulationstools zur numerischen Berechnung der Schnittspaltgeometrie unterstützt werden, welches im Rahmen von Sensitivitätsanalysen zur Vertiefung des Prozessverständnisses beitragen und eine theoretische Interpretation der experimentell gewonnenen Erkenntnisse für die vorgesehenen Parametervariationen ermöglichen soll.

Festkörperlasern hoher Strahlqualität in Form von Faser- und Scheibenlasersystemen und deren Verfügbarkeit im Multi-kW-Leistungsbereich hat in den letzten Jahren zunehmende Forschungsaktivitäten bezüglich deren Anwendung für industriell etablierte Lasermaterialbearbeitungsprozesse stimuliert.这将是一个新的过程特性和轴承性能的表现形式，它适用于用常规CO2-激光方法制造的材料轴承。对于在Schnittkantenqualität中的前处理过程中的定量和定性分析，激光扫描结果的分析结果不需要韦尔登。这是一项非常重要的研究，它是通过对激光束的系统性研究，在此基础上建立的一种基于激光束的识别系统，它是通过对激光束的精确测量和韦尔登的精确测量来实现的。通过数值模拟方法对韦尔登表面的几何形状进行数值分析，得到了一个实验性的变分方案，并对实验结果进行了理论解释。