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Laserstrahlsintern von Keramikschichten

Zusammenfassung

Im Rahmen des Projektes wurde die Möglichkeit nachgewiesen, haftfeste Schichten hoher Feinkristallinität und hoher Dichte mittels Laserstrahlung auf Metall zu sintern. Es kann für diese Anwendung effektiv nur mit Nd: YAG- Laserstrahlung gearbeitet werden. Die Absorptionseigenschaften der Keramik bezüglich der Wellenlänge von 1,06 µm erlauben eine gleichmäßigere, indirekte Erwärmung der Schicht und eine hervorragende Haftfestigkeit zwischen Schicht und Substrat. Die Erzeugung der Wärme an der Grenzfläche Schicht/ Substrat führt weiterhin zu einer gleichmäßigeren Temperatur in dieser Verbindungszone. Dadurch werden Spannungen auf ein Minimum beschränkt. Dies ist eine Vorraussetzung für die Entstehung einer festen Verbindung zwischen beiden Materialien. Die Überlagerung von thermischer Dehnung und der durch den Sintervorgang bedingten Kontraktion kann für den Stahl 1.3981 beherrscht werden. Es können rissfreie geschlossene Schichten erzeugt werden. Im Vergleich zum Sintern der gleichen Schichten im Ofen weist die Bearbeitung mit Laserstrahlung wesentliche Vorteile auf. Im Ofen konnten trotz umfangreicher Bemühungen auch bezüglich der Zusammensetzung der Keramik keine rissfreien Schichten erzeugt werden. Weiterhin unterscheidet sich zwischen beiden Verfahren die Bearbeitungsdauer gravierend. Während der herkömmliche Sintervorgang 5 h benötigt, konnten die besten Ergebnisse mittels Laserstrahlung bei einer Sinterzeit von nur 8,3 min erzielt werden!

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Erstellt: 07.02.2012 15:48:26 | Letzte Änderung: 27.09.2001 11:02:41 | Autor: Anne-Maria Reinecke
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