Heroimage Institut Fuer Werkstoffmechanik V2
Werkstoffmechanik

Laser-Materialbearbeitung und Strukturbewertung

Eine Hand mit Innensechskantschlüssel am Laserschweißroboter

Foto: Hereon/Christian Schmid

Die Realisierung lasttragender Leichtbaustrukturen erfordert innovative Design-Ansätze und fortschrittliche Fertigungsverfahren, wie z. B. das Laserschweißen, die laseradditive Fertigung und das Laser Shock Peening. Das Wissen über die Beziehungen zwischen Prozess, Mikrostruktur und resultierenden Eigenschaften ermöglicht die gezielte Einstellung von Struktureigenschaften. Da diese Beziehungen sehr komplex sein können und laseradditiv-gefertigte oder lasergeschweißte Strukturen gewöhnlich keine homogenen Eigenschaften aufweisen, werden hochentwickelte experimentelle Techniken eingesetzt, die durch geeignete Bewertungskonzepte und Simulationen ergänzt werden. Diese Vorgehensweise erlaubt eine umfassende Integritätsbewertung von laserbearbeiteten Materialien und Strukturen. Auf diese Weise wird ein Beitrag für die Entwicklung von zuverlässigen Strukturen mit einer hoher Lebensdauer für die Industrie geleistet, um Belastungen und Gefahren für Mensch und Umwelt zu minimieren.

Profil

Laserhalle

Foto: Hereon/Christian Schmid

Die Forschungsaktivitäten der Abteilung Laser-Materialbearbeitung und Strukturbewertung (WMF) umfassen die Laserbearbeitung von metallischen Leichtbauwerkstoffen und Strukturen sowie deren Charakterisierung. Neben dem Laserschweißen und der laser-additiven Fertigung werden auch Modifikationsverfahren, wie das Laser Shock Peening und die Laserwärmebehandlung, untersucht. Das Ziel der Forschung in WMF liegt dabei in der Analyse und Optimierung der lokalen und globalen Werkstoffeigenschaften und Eigenspannungszustände. Hierbei kommen sowohl experimentelle Methoden als auch Simulationen zum Einsatz.

Die Abteilung WMF unterteilt sich in zwei Gruppen:

CALMS – Characterisation of Additive Laser Manufactured Structures
ILMS – Integrität der mit Laser bearbeiteten Materialien und Strukturen
Logo Proadditive

Foto: Hereon/Bianca Seth

Darüber hinaus ist die Abteilung WMF Mitglied im Arbeitskreis ProAdditive. Das Ziel des Arbeitskreises ist die Vereinigung verschiedener Kompetenzen auf dem Gebiet der additiven Fertigung, um den Technologie-Reifegrad auf Basis wissenschaftlicher Erkenntnisse zu erhöhen. Mehr Informationen zum Arbeitskreis