Laserstrahlschweißen mit Nd:YAG-Doppelfokustechnik - Steigerung von Prozeßstabilität, Flexibilität und verfügbarer Strahlleistung

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Die vorliegende Arbeit untersucht gezielt die Doppelfokustechnik mit dem Nd: YAG-Laser hinsichtlich ihres Potentials zur Erhöhung der Prozeßsicherheit, der Flexibilität der Prozeßführung und der verfügbaren Laserleistung am Werkstück beim Tiefschweißen von Stahl- und Aluminiumwerkstoffen. Unter Doppelfokustechnik wird in dieser Arbeit das simultane Einwirken zweier sehr nahe beieinanderliegender Foki an einer gemeinsamen Wirkstelle verstanden. Damit ergeben sich die zusätzlichen Prozeßparameter Fokusabstand, Orientierung der foki zur Vorschubrichtung und Leistungsverteilung, die neue Freiheitsgrade bei der Prozeßgestaltung eröffnen und damit Raum für eine Optimierung des Prozesses bieten. Ein Schwerpunkt der Arbeit wurde auf die Stabilisierung des Schweißprozesses von Aluminiumwerkstoffen gelegt. Sie zeigt sowohl die Vorteile als auch die Schwachstellen des Verfahrens auf. Die Kombination von Strahladdition mehrerer Festkörperlaser mit höchster Strahlqualität mittels Mehrfachlaser bietet das große Potential, eine höhere Funktionalität bei gesteigerten Wirkungsgraden bereitszustellen.