Company Description: The Laser Zentrum Hannover is one of Germanys leading R&D institutes for laser development and laser applications. More than 100 research scientists and about the same amount of students are working in 6 different departments: laser development, laser components, production & systems, materials & processes, nanotechnology, and laser medicine. Support: The Laser Zentrum Hannover will arrange the accommodation nearby the institute that can be easily financed, in addition to daily living expenses, by the monthly stipend.

Seit seiner Gründung im Jahr 1986 hat sich das Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) zu einem der weltweit führenden Forschungsinstitute auf dem Gebiet der angewandten Lasertechnologie entwickelt. Mit mehr als 200 Mitarbeitern/innen wird industrienahe Forschung, Entwicklung und Beratung betrieben. Die Laserentwicklung gehört dabei zu einer der Kernkompetenzen des LZH.

Background/Approach

Viele laserinduzierte Wechselwirkungsprozesse mit Materie sind noch nicht vollständig erforscht. Stroboskopische Beleuchtung mittels Nanosekundenlaser ermöglicht eine hohe zeitliche Auflösung und ist deshalb als Beleuchtungsquelle für Aufnahmen dieser Wechselwirkungsprozesse sehr gut geeignet. Allerdings verursacht die Kohärenz der Laserstrahlung Interferenzeffekte in den Bildern.

Mikrometergenaue Hydrogelschichten spielen im Bereich der Laser-unterstützten Drucktechniken eine entscheidene Rolle. Bisherige Verfahren der Schichtaufbringen von viskosen Hydrogelen sind z.B. das Dip-, Spin- oder Blade-Coaten. Jedes dieser Verfahren ist für einen speziellen Anwendungsbereich gedacht und zeigt gravierende Nachteile, wenn Hydrogele mit unterschiedlichen Charakteristika mit einer gleich bleibend guten Schicht aufgebracht werden sollen. Durch eine Kombination zweier Beschichtungstechniken können diese Nachteile umgangen werden.

Die Level-Set-Methode ist ein Verfahren, für die numerische Behandlung bewegter Grenzflächen. Beispiele hierfür sind bewegte Flüssigkeitsoberflächen (Grenzfläche flüssig / gasförmig) oder das nasschemische Ätzen von Halbleitermaterialien (Grenzfläche fest / flüssig). Dabei muss die Geschwindigkeit der Grenzfläche an jedem Punkt durch eine separate Modellbildung bekannt sein (z.B. hydrodynamische Grundgleichungen oder richtungsabhängige Silicium-Ätzraten).

Projekt- / Studien- / Masterarbeit

Simulation: Laserstrahl-Mikroschweißen
Thema: Simulation der Wärmeverteilung beim Laserstrahl-Mikroschweißen mittels FEM

Aufgabenstellung

Der Prozess des Laserstrahl-Schweißens kann in mehrere Prozessphasen unterteilt werden. Die dabei zugrunde liegenden Phänomene der Wärmeleitung sollen mit Hilfe numerischer Berechnungen ermittelt werden.