Schlüsselwort: Diodenlaser

Untersuchungen zum diodenlaserbasierten in-situ Tapelegen als Produktionstechnologie für einen großserienfähigen hybriden Leichtbau

Untersuchungen zum diodenlaserbasierten in-situ Tapelegen als Produktionstechnologie für einen großserienfähigen hybriden Leichtbau von Peters, Tido
Die lokale Fügung thermoplastischer Tapes auf Metallbauteilen bietet Chancen, den strukturellen hybriden Leichtbau in Großserienanwendungen zu etablieren. Aufbauend auf einem systemtheoretischen Prozessmodell wird der Prozess und ein prototypisches System entwickelt, um diese zwei Materialien zu verbinden. Ergebnisse aus einer Bauteilcharakterisierung bestätigen, dass die Bauteile höhere mechanische Kennwerte und bessere Konturgenauigkeiten gegenüber Bauteilen aus Referenzprozessen aufweisen.
Aktualisiert: 2021-11-18
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Erhöhung der Strahldichte von Hochleistungs-Diodenlaserbarren mittels dielektrischer Kantenfilter

Erhöhung der Strahldichte von Hochleistungs-Diodenlaserbarren mittels dielektrischer Kantenfilter von Witte, Ulrich Winfried
Zwei neuartige Konzepte zum dichten Wellenlängen-Multiplexing von Diodenlaserstrahlung werden modelltheoretisch und experimentell untersucht. Zur Überlagerung werden ultra-steile, dielektrische Kantenfilter verwendet. Die Wellenlängenstabilisierung wird entweder durch Verwendung von DFB-Diodenlaserbarren mit Wellenlängen-Chirp oder durch einen externen Resonator, der ausschließlich aus den zur Überlagerung benötigten Filtern und einem Auskoppelspiegel besteht, realisiert.
Aktualisiert: 2021-07-10
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Hybride Konzepte für kurz- und ultrakurzgepulste Hochleistungs-Laserstrahlquellen mit dynamisch adaptiver Repetitionsrate und Impulsdauer

Hybride Konzepte für kurz- und ultrakurzgepulste Hochleistungs-Laserstrahlquellen mit dynamisch adaptiver Repetitionsrate und Impulsdauer von Harth, Florian
Gegenstand dieser Arbeit ist die Realisierung von adaptiven Laserstrahlquellen mit hoher mittlerer Leistung im 100W-Bereich für die Lasermikromaterialbearbeitung, deren Impulsdauer und Impulswiederholrate dynamisch im Betrieb anpassbar sind. Erreicht wurde dies durch die hybride Kombination von schnell modulierbaren InGaAs-Einstreifen-Diodenlasern zur Impulserzeugung und nachfolgenden Faser- und Festkörperlaserverstärkern. Es wurde eine kontinuierliche Variabilität der Impulsdauer von 400ps bis 12ns, mit Repetitionsraten im 100kHz-Bereich, sowie eine kontinuierliche Variabilität der Repetitionsrate im MHz-Bereich mit Impulsdauern im 10ps-Bereich erzielt. Mit diesen Strahlquellen sind neuartige Anwendungen möglich, wie z.B. die Echtzeit-Kompensation von nichtlinearen Spiegelschwingungen bei der Lasermaterialbearbeitung, wodurch Einbrenneffekte verhindert und die Notwendigkeit von komplexeren Bearbeitungsstrategien vermieden werden. Dies führt potentiell zu einer immensen Durchsatzsteigerung bei der Materialbearbeitung. Exemplarisch wird die Eignung eines der realisierten Systeme anhand eines resonanten Scanners vorgestellt, bei dem trotz der nichtlinearen Ablenkgeschwindigkeit äquidistante Punkte auf einer PMMA-Probe geschrieben werden. Die Repetitionsrate des Lasers variiert dabei bis zu 32000 mal pro Sekunde.
Aktualisiert: 2019-06-18
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Laserstrahlschweißen der Mischverbindungen Aluminium-Kupfer für thermische Solarabsorber

Laserstrahlschweißen der Mischverbindungen Aluminium-Kupfer für thermische Solarabsorber von Kracht, Dietmar, Overmeyer, Ludger, Springer, André
Für die industrielle Fertigung von Al-Cu-Solarabsorbern wird häufig ein Laserstrahlschweißprozess zur Verbindung der Absorberbleche mit den Fluidrohren verwendet. Um die Energie in Form von kurzen Pulsen gezielt in das Bauteil einzubringen, werden hierbei blitzlampengepumpte Nd:YAG-Laserstrahlquellen eingesetzt. Auf diese Weise ist es möglich, die artungleichen Metalle miteinander zu verbinden, ohne die empfindliche Absorberbeschichtung thermisch zu schädigen. Trotz der industriellen Anwendung dieses Prozesses bestehen noch Wissensdefizite bezüglich der Ausprägung der Schweißpunkte und der metallkundlichen Vorgänge während des Schweißprozesses. Daher wird im Rahmen der vorliegenden Arbeit ein vertieftes Prozessverständnis unter Berücksichtigung der entsprechenden Phasenbildung im Schweißgut aufgebaut. Da die konventionell verwendeten Strahlquellen aufgrund ihres geringen elektro-optischen Wirkungsgrads einen hohen Energiebedarf bedingen, werden neue Prozesse unter Verwendung moderner, kontinuierlich emittierender Strahlquellen mit weitaus höheren Wirkungsgraden entwickelt. Die hiermit erzeugten Verbindungen weisen eine hohe Qualität auf, während sich die entwickelten Prozesse durch eine gesteigerte Energieeffizienz bei nachgewiesener Wirtschaftlichkeit auszeichnen. Neben der optimierten Fertigung von Al-Cu-Solarabsorbern stellt die Übertragung der gewonnenen Erkenntnisse auf weitere Anwendungsbereiche, die das Fügen artungleicher Metalle erfordern, einen zusätzlichen Nutzen der Ergebnisse dar.
Aktualisiert: 2019-10-17
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