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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.

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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...