SmartScan: Simulationsgestützte Erkennung eines Scannersystems für die Laserbearbeitung

Das Projekt konzentriert sich auf den Simulationsaspekt des Gesamtprojekts. Es zeigt, dass realistische Berechnungen sowohl der Temperaturverteilung als auch des Verformungsverhaltens in einem Linsensystem möglich sind. Das Modell basiert auf bekannten Parametern wie Geometrie und Materialeigenschaften und wird durch Bestrahlungsversuche ergänzt, um den Wärmeeintrag des Lasers und die Wärmeübergangskoeffizienten zu bestimmen.

Die aus Schweißsimulationen adaptierte Methode der „Äquivalenten Wärmequelle“ bildet die laserinduzierte Wärmeverteilung präzise ab und wurde durch Experimente der Projektpartner TU Ilmenau und FH Jena validiert. Die Ergebnisse zeigen, dass der Wärmeeintrag hauptsächlich die Linsenoberfläche beeinflusst, wobei sich das Gleichgewicht durch die Wärmeabfuhr einstellt, die von Optris untersucht wurde. Empfehlungen zur Netzdichte schaffen einen Ausgleich zwischen Recheneffizienz und Ergebnisqualität. Die Verformungsanalyse stimmt mit den experimentellen Ergebnissen überein und unterstützt die Bewertung der Fokusverschiebung. Das Projekt untersucht außerdem die Darstellung von Mehrlinsensystemen durch ein einzelnes äquivalentes Element und veranschaulicht dessen Anwendung und Grenzen.

Fördermittelgeber:

• ZIM

Partner

• Laservorm
• PRIMES
• Dr. Loose
• Ernst-Abbe-Hochschule Jena
• Technische Universität Ilmenau

Projektdatum:

• 2015 -2017

Link:

• https://dr-loose-gmbh.de/de/forschung/smartscan