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Verfahren zur lokal gezielten Waermebehandlung von Werkstueckoberflaechen

Local heat treatment of workpiece surfaces by laser beam involves locally resolved temperature measurement on the laser spot or its direct vicinity, and control of the laser output power.
 
: Schwarz, T.; Morgenthal, L.; Pollack, D.; Quitzow, A.

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DE 1998-19853733 A: 19981123
DE 1998-19853733 A: 19981123
DE 19853733 C1: 20000224
C21D0011
Deutsch
Patent, Elektronische Publikation
Fraunhofer IWS ()

Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur lokal gezielten Waermebehandlung von Werkstueckoberflaechen und/oder oberflaechennahen Bereichen, bei dem ein Laserstrahl oszillierend ueber die Oberflaeche eines gleichfoermig bewegten Werkstueckes ausgelenkt und die Temperatur an der Werkstueckoberflaeche beruehrungslos mit mindestens einem Pyrometer zur Regelung der Laserleistung gemessen wird. Mit einer solchen gezielten Waermebehandlung koennen beispielsweise Verfahren, wie Laserlegieren, Laserbeschichten, Laserdispergieren, Lasergaslegieren, Laserumschmelzen, Weichgluehen und insbesondere das Laserhaerten durchgefuehrt werden. Mit dem erfindungsgemaessen Verfahren sollen aufgabengemaess ein eine lokal gezielte Waermebehandlung von Werkstueckoberflaechen auch unter Beruecksichtigung von Materialinhomogenitaeten und unterschiedlicher Werkstueckgeometrien erfolgen koennen, wobei auftretende Temperaturerhoehungen und Temperaturerniedrigungen auch bei hohen Bearbeitungsgeschwindigkeiten vermieden werden. Erfindungsgemaess wird dazu die Temperatur im Bereich des Laserfleckes oder zumindest in dessen unmittelbarer Naehe ortsaufgeloest gemessen. Dabei soll die mit einem Pyrometer erfasste Temperaturmesspunktflaeche kleiner als die Flaeche des Laserfleckes sein und der Temperaturmesspunkt zur Laserfleckbewegung synchron ueber die Werkstueckoberflaeche gefuehrt werden.

 

DE 19853733 C UPAB: 20000426 NOVELTY - The temperature of the laser spot or at least its direct vicinity is measured with local resolution, with the temperature measurement spot (2,2') covered by at least one pyrometer being smaller than the laser spot. The temperature measurement spot synchronously follows the motion of the laser spot over the workpiece surface. Several controllers or control loops are used for sequential control of the laser output power. USE - For local heat treatment (comprising alloying, coating, dispersion, gas-alloying, melting, annealing, and hardening by laser beam) of workpiece surfaces. ADVANTAGE - Heat treatment of surfaces and/or near-surface regions of workpieces can be carried out so that unwanted temperature fluctuations caused by material inhomogeneities and different workpiece geometries are avoided.

: http://publica.fraunhofer.de/dokumente/PX-63552.html