Steigerung der Flächenrate beim Laserpolieren von Stahlwerkstoffen

Das Laserpolieren ist ein automatisiertes Polierverfahren durch Umschmelzen mit Laserstrahlung, das auch für die Politur komplexer Freiformoberflächen geeignet ist. Obwohl erste Anlagen im Prototypenstadium verfügbar sind und die durch Laserpolieren erzielbare Rauheit für viele industrielle Anwendungen ausreichend ist, gibt es bisher keine industrielle Umsetzung für das Laserpolieren von 3D-Bauteilen.Die unzureichende Etablierung des Laserpolierverfahrens in der produzierenden oder metallverarbeitenden Industrie ist unter anderem darauf zurückzuführen, dass der Laserpolierprozess noch zu unwirtschaftlich ist. Der Grund hierfür ist neben den hohen Investitionskosten für eine Laserpoliermaschine die für die meisten Anwendungen zu geringe Flächenrate FR. In der vorliegenden Arbeit werden erstmalig drei verschiedene Ansätze zur Steigerung der Flächenrate FR beim Laserpolieren von Stahlwerkstoffen untersucht, mit dem Ziel, ein breiteres Anwendungsspektrum für das Laserpolieren für Oberflächen mit mittleren Qualitätsanforderungen (Ra=0,1-0,25 µm) zu erschließen. Durch Verwendung einer linienähnlichen Strahlgeometrie sowie der Anpassung der Verfahrensparameter für die Vorpolitur sowie die Politurüberfahrt wird eine mehr als zehnfache Steigerung der Flächenrate FR verglichen mit dem Stand der Technik erreicht. Neben der Steigerung der Flächenrate wird für die 3 untersuchten Werkstoffe durch die Verwendung linienähnlicher Strahlgeometrien auch die erzielbare Rauheit Ra zum Teil signifikant reduziert.