Erweiterung der Verfahrensgrenzen für das Laserstrahlpolieren von Freiformflächen

• Antragsteller: Professor Dr. Reinhart Poprawe
• Fachliche Zuordnung: Produktionsautomatisierung und Montagetechnik
• Förderung: Förderung von 2006 bis 2011
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 27051079

Im beantragten Vorhaben für das Laserstrahlpolieren von Freiformflächen werden experimentelle und theoretische Untersuchungen bzgl. der für die Oberflächenstrukturbildung wichtigen Dynamik der freien Phasengrenze exemplarisch an dem Werkzeugstahl 1.2343 durchgeführt. Die geplanten experimentellen Arbeiten umfassen die Anpassung und Erweiterung der Bearbeitungsstrategien und der Verfahrensparameter für das Laserstrahlpolieren von Freiformflächen mit einer zunehmenden Variation bzgl. der Krümmung der Freiformfläche. Ein weiterer Arbeitsschwerpunkt bildet der Aufbau und die Erprobung eines Prozessbeobachtungssystems. Die geplanten theoretischen Arbeiten beinhalten eine zeitaufgelöste Analyse der Strukturierung der Oberflächentopographie unter der Bedingung ¿ einer aufgeprägten Frässtruktur, die eine Variation des Schmelzvolumens verursacht und ¿ einer Variation der Hauptachsen und deren Orientierung zur Scanrichtung einer elliptischen Strahlverteilung auf ausgewählten technisch relevanten Freiformelementen als Funktion der Verfahrensparameter. Aus vergleichenden Analysen der theoretischen und experimentellen Ergebnisse werden Maßnahmen zur zeitlichen und räumlichen Steuerung der Energiestromdichteverteilung der Laserstrahlung abgeleitet, um die bisher an ebenen Oberflächen des Werkstoffes 1.2343 bisher erzielte Rauheit von Ra = 0.1-0.15 um auch auf Freiformflächen zu erreichen.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 1139: Erweiterung der Prozessgrenzen bei der Werkstoffbearbeitung mit Laserstrahlung