Broadening of the process limits in laser polishing of steel by analysis of the surface structure formation

通过分析表面结构形成扩大钢激光抛光的工艺极限

• 批准号: 5375535
• 负责人: Professor Dr. Reinhart Poprawe
• 金额: --
• 依托单位: Lehrstuhl für Lasertechnik (LLT)
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Priority Programmes
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2001-12-31 至 2008-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/5375535?language=en
• 关键词: Broadening; process; limits; laser; polishing

...Die mit diesem Verfahren bearbeiteten Oberflächen weisen eine Oberflächenrauheit Ra von derzeit 0.2-0.3 Mikrometer auf und genügen damit in vielen Fällen den Anforderungen im Nicht-Sichtbereich von Spritzgußwerkzeugen. Eine weitere Reduzierung der Rauheit Ra auf unter 0.05 pm wird durch das Auftreten von wellenartigen Oberflächenstrukturen verhindert. Deshalb sollen in diesem Vorhaben experimentelle und theoretische Untersuchungen bzgl.der Vermeidung einer Oberflächenstrukturbildung für das Laserstrahlpolieren von Stahloberflächen durchgeführt werden. Aus dieser Analyse sollen Maßnahmen zur Prozeßführung und der Bearbeitungsstrategie abgeleitet werden, mit dem Ziel der Vermeidung der Ausbildung von wellenartigen Oberflächenstrukturen und als Folge eine Reduzierung der Rauheit Ra von derzeit 0.2-0.3 Mikrometer auf unter 0.05 Mikrometer. In einem experimentellen Versuchsprogramm wird unter Zuhilfenahme der Methoden der statistischen Versuchsplanung der Einfluß-Wirkzusammenhang der verschiedenen Verfahrensparameter auf die Oberflächenrauheit an ausgewählten Werkzeugstählen analysiert. Mittels der Hochgeschwindigkeitsvideographie soll der Umschmelzprozeß visualisiert werden, um die Benetzungskinetik der schmelzflüssigen Phase auf der fest/flüssigen Phasengrenze sichtbar zu machen und damit den Einfluß-Wirkzusammenhang zwischen den Verfahrensparametern und der Oberflächenstruktur und Oberflächenrauheit Ra abzuleiten. Über eine Prozesssimulation, die eine Integration des freien Randwertproblems für das Randschichtumschmelzen mit Laserstrahlung unter Einbeziehung der geometrisch freien/deformierbaren Schmelzbadoberfläche beinhaltet, soll der Kontaktwinkel der Schmelze entlang der Dreiphasenlinie rechnerisch bestimmt werden und in Korrelation zu den Schmelzbadbewegungen aus den Hochgeschwindigkeitsaufnahmen gesetzt werden. Aus dieser vergleichenden Analyse theoretischer und experimenteller Ergebnisse soll ein tieferes Prozessverständnis zur Ausbildung der Oberfläche beim Randschichtumschmelzen bei Verfahrgeschwindigkeiten von bis zu 1 m/s und Umschmelztiefen kleiner 50 Mikrometer abgeleitet werden.

... Die mit diesem Verfahren bearbeiteten Oberflächen weisen eine Oberflächenrausula Ra von derzeit 0.2-0.3 Mikrometer auf und genügen damit in vielen Fällen den Anforderungen im Nicht-Sichtbereich von Spritzgußwerkzeugen.在下午0.05分之前，我们将对太阳系进行一次重新调整，以使其在上翼结构上保持平衡。本文介绍了一种用于韦尔登的激光束表面结构的试验和理论研究。通过对工程实施的总体分析和韦尔登战略的制定，采用了在大气环境下的最佳结构，并将0.2-0.3 μ m的Ra从0.05 μ m降到0.05 μ m。在一个实验中，将使用影响因素的统计检验方法--将检验结果参数与Oberflächenrauf进行比较分析。Hochgeschwindigkeitsvideographie soll der Umschmelzprozestone visualisiert韦尔登，um die Benetzungskinetik der schmelzflüssigen Phase auf der fest/flüssigen Phasengrenze sichtbar zu machen and damit den Einfluenza-Wirkzusammenhang zwischen den Verfausparametern und der Oberflächenstruktur and Oberflächenrausula abzuleiten.通过一个过程模拟，将激光辐射作用下的自由随机场问题与自由场/变形场的随机场问题结合起来，解决了由韦尔登测量的近场线的随机场问题，并在相关关系中建立了由韦尔登测量的随机场线。通过理论分析和实验研究，我们发现，在1 m/s和50 m/s的韦尔登范围内，上翼的悬浮过程是一个非常复杂的过程。