Mechanik, insbesondere Strukturmechanik und Strukturberechnung

Mikrostrukturkomplexität von Roboter-lasergehärteten Werkstoffen

Projektträger: DAAD (PPP Slowenien)

Projektleitung: Dr. Dragan Marinkovic (TU Berlin) / Dr. Matej Babic (Slowenien)

Projektlaufzeit: 01/2022-12/2022

Wärmebehandlungsprozesse, wie z.B. Härten und Anlassen von Werkzeugstählen, gehören zu den letzten Herstellungsschritten eines Produkts mit dem Ziel die gewünschte Mikrostruktur und dadurch die verbesserten mechanischen Eigenschaften zu erreichen. Dadurch werden auch die endgültigen Eigenspannungen und die Abmessungen des Werkstücks bestimmt. Das Verfahren des thermischen Laserhärtens ist eine der effektivsten und innovativsten Methoden, um die Randschicht eines Materials zu härten. Die großen Vorteile des Laserhärtens sind die Verminderung zusätzlicher Materialbearbeitung, der Wegfall eines separaten Kühlprozesses, die Möglichkeit der Bearbeitung inhomogener dreidimensionaler Rohlinge und komplexer Geometrien. Robotersysteme, die nicht nur Wärmebehandlung, sondern auch Positionierung, automatische Zuführung von Werkstücken, Messung der Ergebnisse usw. bieten, werden immer relevanter. Im Rahmen dieses Projekts werden Materialien mit einer Roboter-Laserzelle RV60-40 (Firma Reis Robotics) gehärtet. Die Materialien werden mit verschiedenen Parametern gehärtet: Geschwindigkeiten im Bereich v ∈ [2,5] mm/s, geändert mit einer Schrittweite von 1 mm/s, Temperatur im Bereich T ∈ [1000, 1300] °C, geändert mit einer Schrittweite von 100 °C und Winkel im Bereich ∈ [ 0, 90]°, geändert mit einer Schrittweite von 15°. Zum Einsatz kommen fünf verschiedene Möglichkeiten des Roboter-Laserhärtens mit unterschiedlichen Winkeln.