Overview

Das Laser Schock Peening ist ein relativ neuer, aufstrebender Industrieprozess um die Lebensdauer von Bauteilen zu verlängern. Um dies zu erreichen wird eine Druckspannung ins Material eingebracht um der Ermüdung durch Zugspannungen, erzeugt bei der Verarbeitung, entgegenzuwirken. Bisher wurde dies meist durch Kugelstrahlen, bei dem das Bauteil mit kleinen Kugeln beschossen wurde, erreicht. Ein Nachteil des Kugelstrahlens ist allerdings die Verunreinigung des Materials und die geringe Eindringtiefe der erzeugten Schockwelle. 

Dort setzt das Laser Peening oder Laser Schock Peening an. Beim Laser Peening wird die Druckwelle mit Hilfe eines hochenergetischen Laserpulses erzeugt. Der Laserpuls trifft auf das Material und erzeugt ein Plasma. Durch die Ausdehnung dieses Plasmas entstehen extrem hohe Drücke und eine Schockwelle im Material. Dieser Effekt lässt sich noch verbessern indem zu einen eine undurchsichtige Schicht auf das Werkstück aufgebracht wird, die dazu dient den Laserpuls vollständig zu absorbieren und zum anderen durch Aufbringen einer transparenten Schicht, die für die Laserstrahlung durchlässig ist, das Plasma jedoch räumlich begrenzt, was die Schockwelle noch weiter intensiviert. Die einfachste Möglichkeit hierfür ist Wasser über die zu bearbeitende Stelle laufen zu lassen.

Im folgenden Video der Firma Litron Lasers wird das Prinzip noch einmal dargestellt:

 

Durch Laser Peening behandelte Materialien zeigen eine zehnfach höhere Lebenserwartung gegenüber Teilen, die nicht behandelt wurden. Dies eröffnet Möglichkeiten für neue Materialien, besonders für stark beanspruchte Werkstücke.

Laser Peening lässt sich in 3 Kategorien einordnen:

  1. Laser mit sehr hoher Energie 10-40 J und niedriger Wiederholrate von 0,1-1 Hz und Strahldurchmessern von 2-8 mm
  2. Laser mit hoher Energie von 1-10 J, mittlerer Wiederholrate von 1-10 Hz und Strahldurchmessern von 2-4 mm
  3. Laser mit mittlerer Energie <1J und hoher Repetitionsrate >60 Hz mit Strahldurchmessern <1 mm

Dank der heutigen Lasertechnologie wird Laser Peening verstärkt mit Lasern der 2. und 3. Kategorie durchgeführt. Hierfür eignen sich besonders die LPY und TRLi Reihe von Litron Lasers, da Sie hohe Pulsenergien mit herausragender Stabilität in einem robusten Design mit extrem niedriger Wartung bieten.

LPY10J

 

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