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Verfahren zum Erzeugen von Formbohrungen an Turbinenschaufeln

IP.com Disclosure Number: IPCOM000018391D
Original Publication Date: 2002-Jun-01
Included in the Prior Art Database: 2003-Jul-23
Document File: 1 page(s) / 187K

Publishing Venue

Siemens

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Thomas Beck: AUTHOR [+2]

Abstract

Es wird ein Verfahren beschrieben, mit der sich ein schneller Formabtrag durch Laserbestrahlung in dreidimensionaler Geometrie realisieren lässt. Das Abtragsprinzip basiert auf einem sich sehr schnell über das Werkstück bewegenden Laserstrahl. Der Laser wird gepulst betrieben. Die Pulsdauern (100 fs — 5 ps) sind deutlich unterhalb der Relaxaktions- schwingungsdauer von Metallgittern. Durch geeig- nete Wahl der Pulsparameter gelingt es, während des Abtragprozesses, keine Energie in den Grundwerk- stoff einzubringen. Dadurch kann die bei Metallen sonst übliche wärmebeeinflusste Zone und eine Riss- bildung verhindert werden. Dies ermöglicht den Einsatz dieses Verfahrens in Feldern die bisher Ero- dierverfahren vorbehalten waren. Lasersysteme ausreichender Leistungsfähigkeit die gepulst betrieben werden können, in Kombination mit schnellen Strahlablenkungssystemen die den Anforderungen der Lasersysteme genügen, sind eine Vorraussetzung für das nachfolgend beschriebene Verfahren.

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Verfahren zum� Erzeugen vonFormbohrungen an Turbinen-schaufeln

Industrie

Idee: Thomas Beck, Berlin;

Dr. Helge Reymann, Berlin

Es wird ein Verfahren beschrieben, mit der sich einschneller Formabtrag durch Laserbestrahlung indreidimensionaler� Geometrie � realisieren lässt. DasAbtragsprinzip� basiert� auf� einem sich sehr schnellüber� das� Werkstück� bewegenden� Laserstrahl.� DerLaser wird gepulst betrieben. Die Pulsdauern (100 fs— 5 ps) sind deutlich unterhalb der Relaxaktions-schwingungsdauer von� Metallgittern.� Durch� geeig-nete Wahl der Pulsparameter gelingt es, während desAbtragprozesses, keine Energie in den Grundwerk-stoff einzubringen. Dadurch kann die bei Metallensonst übliche wärmebeeinflusste Zone und eine Riss-bildung� verhindert� werden.� Dies� ermöglicht denEinsatz dieses Verfahrens in Feldern die bisher Ero-dierverfahren vorbehalten waren.

Lasersysteme ausreichender� Leistungsfähigkeit� diegepulst� betrieben� werden� können,� in Kombinationmit schnellen Strahlablenkungssystemen die denAnforderungen der Lasersysteme genügen, sind eineVorraussetzung� für� das� nachfolgend� beschriebeneVerfahren.

Ausgehend von diesem Entwicklungsstand ist es dasZiel, eine Anordnung zu schaffen, welche die Ver-wendung� von� Ultrakurzpulslasern� und� Scantechnikzum Abtragen metallischer und keramischer Werk-stoffe zum� Erzeugen� von� Formbohrungen� ermög-licht.� Diese� Art� Bohrungen� werden� in� Turbinen-schaufeln� zur� Verbesserung� der� Kühlbedingungenbenötigt. Formbohrungen zeichnen sich durch nichtrotationssymmetrische d...