Abtragen mit lasergepulsten Wasserstrahlen
12.12.2005

Abb. 1: Schematische Darstellung des lasergepulsten Wasserstrahls

Die Oberflächenbearbeitung von technischen Werkstoffen wie Metallen, Kunststoffen und Keramiken mittels Reinwasserstrahlen ist ein mittlerweile industriell etabliertes Verfahren. Die erzielbare Abtragsleistung ist unter anderen durch die hydraulische Leistung sowie die Strahlstruktur bestimmt. Je dynamischer die Belastung des Materials gestaltet werden kann, umso höher ist die Abtragsleistung.

Durch ein Pulsen des Wasserstrahls direkt hinter der Wasserdüse mittels eines fokussierten Laserstrahles soll die Leistung des Wasserstrahlprozesses verbessert werden. Dieses ist Gegenstand eines neuen Forschungsprojekts am Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH).

Der Wasserstrahl wird durch den Laser in Segmente zerteilt, wodurch extrem hohe sowie sehr exakt regelbare dynamische Einzelpulse erzeugt werden sollen. Zunächst sollen ein Lasersystem sowie ein Wasserstrahlsystem aneinander adaptiert werden, um eine Einstellung der laser- sowie wasserseitigen Prozessparameter zu ermöglichen. Im Anschluss werden die Eigenschaften des generierten gepulsten Wasserstrahles mit verschiedenen Methoden quantifiziert.

Mit den gewonnenen Erkenntnissen soll ein Prototyp für die Materialbearbeitung konstruiert und getestet werden. Hierbei ist ausschlaggebend, dass bereits viele Anwender entsprechende Wasserstrahl- und Laseranlagen zur Verfügung haben. Eine Nutzung dieses neuen Systems soll deshalb nur geringe Startinvestitionen benötigen. Weiterhin soll im Hinblick auf eine spätere optimale Anwendbarkeit Wert auf eine größtmögliche Flexibilität und Portabilität der Anlage gelegt werden.

Die Arbeiten werden zusammen mit dem Wasserstrahllabor des Instituts für Werkstoffkunde der Universität Hannover durchgeführt und von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) unterstützt.

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Business Development & Communications Abteilung
Michael Botts
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Das Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) ist eine durch Mittel des Niedersächsischen Ministeriums für Wirtschaft, Arbeit und Verkehr unterstützte Forschungs- und Entwicklungseinrichtung auf dem Gebiet der Lasertechnik.