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Weltweit schnellstes Röntgen-Video eines Laserschweißprozesses

09.12.2010 - (idw) Universität Stuttgart

Das Innere von Werkstücken während der Bearbeitung Den Wissenschaftlern des Instituts für Strahlwerkzeuge der Universität Stuttgart (IFSW) gelang mit einer neuen Röntgenanlage erstmals in Europa ein hochaufgelöster Blick in das Innere von Werkstücken während eines Laserschweißprozesses. Die Forscher zeichneten Röntgenvideoaufnahmen mit Bildraten jenseits von 1.000 Bildern pro Sekunde (fps) in Echtzeit auf. In einem ersten Versuch haben sie einen Schweißprozess in sechs Millimeter starkem Aluminium mit einer Bildrate von 5.000 fps bei einer Auflösung von 512 x 512 Pixel gefilmt. Die Aufnahmedauer betrug dabei etwas mehr als eine Sekunde. Diese Leistungsdaten sind weltweit bisher unerreicht und eröffnen wichtige neue Erkenntnisse über die Grundlagen der Lasermaterialbearbeitung. So ist es zum Beispiel möglich, die Gestalt und vor allem die hochdynamischen Veränderungen der beim Laser-Tiefschweißen entstehenden Dampfkapillare und der damit verbundenen Strömungen der umgebenden Metallschmelze zu untersuchen. Wendet man beim Laserstrahlschweißen beispielsweise hohe Geschwindigkeiten an, treten unerwünschte Auswirkungen am Material auf, wie Spritzer und Porenbildung. Die Gründe dafür und für andere Faktoren, die den Laserschweißprozess begrenzen, können die Wissenschaftler nun mit den Videoaufnahmen der im November am IFSW in Betrieb genommen Röntgenanlage erforschen. Die so gewonnenen Erkenntnisse dienen dann der Weiterentwicklung und Optimierung der Prozesse beim Laserschweißen.

Ansprechpartner:
Felix Abt und Dr. Rudolf Weber, Institut für Strahlwerkzeuge der Universität Stuttgart, Tel. : 0711/685-66841, e-mail: felix.abt@ifsw.uni-stuttgart.de, weber@ifsw.uni-stuttgart.de.
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