21.06.2022

Schwereloses Laserschweißen

Projekt untersucht den Einfluss der Gravitation auf Laserstrahlschweißprozesse.

Um Raumstationen auszustatten, müssen momentan noch vollständig montierte Bau­gruppen in den Weltraum transportiert werden. Dies beansprucht Laderaum und führt zu hohen Treibstoff­kosten. Eine Lösung für dieses Problem könnte das Laserstrahlschweißen sein: Mit Hilfe des Laser­strahl­schweißens könnten Anbau- oder Ersatz­teile direkt vor Ort aneinandergefügt werden. Und anstatt gesamte Baugruppen auszutauschen, könnten bestehende Ausstattungen flexibel erweitert, modifiziert oder repariert werden.

 

Abb.: Im Einstein-Elevator der Leibniz-Universität Hannover finden die...
Abb.: Im Einstein-Elevator der Leibniz-Universität Hannover finden die Versuche zum Schweißen unter Mikro­gravitation statt. (Bild: LUH / C. Lotz)

Im Weltraum sind jedoch viele Voraussetzungen für das Laser­strahl­schweißen anders als auf der Erde. Unter anderem sorgen Vakuum­bedingungen, Strahlung, elektrische und magnetische Felder dafür, dass Materialien und Prozesse sich anders verhalten. Wie genau sich Gravitation auf metallische Schmelzbäder auswirkt, wollen Forscher nun im Einstein-Elevator der Leibniz-Universität Hannover (LUH) untersuchen.

Konkret wollen sie unter anderem das Strömungs­verhalten für das Laserstrahlschweißen artgleicher sowie artungleicher Verbindungen aus Aluminium­legierungen und Stahlwerkstoffen untersuchen. Für die art­ungleichen Schweißnähte wollen die Wissenschaftler zusätzlich das Durch­mischungs­verhalten der Werkstoffe in der Schmelze analysieren. Weiterhin soll der Einfluss der bei Mikrogravitation stark reduzierten Konvektion auf das Schmelzbad sowie die resultierenden Füge­verbindungen untersucht werden.

Der Einstein-Elevator des HITec – Hannover Institute of Technology ist die Weiterentwicklung eines klassischen Fallturms, mit dem Experimente unter reduzierter Schwerkraft und Mikro­gravitation (entspricht annähernd Schwerelosigkeit) durch­geführt werden können. Die erreichbare Mikro­gravitation liegt bei unter 10-6 g, die maximale Versuchsdauer beträgt vier Sekunden. Der im Einstein-Elevator ohne Vakuum erreichbare Wert der Mikrogravitation liegt bei 10-4 g. Dieser Zustand entspricht beispiels­weise den Bedingungen auf der Inter­nationalen Raum­station ISS.

Laser Zentrum Hannover / DE

 

Weitere Infos

ContentAd

Kleinste auf dem Markt erhältliche Hochleistungs-Turbopumpe
ANZEIGE

Kleinste auf dem Markt erhältliche Hochleistungs-Turbopumpe

Die HiPace 10 Neo ist ein effizienter, kompakter Allrounder für den Prüfalltag, der geräuscharm und besonders energieeffizient ist.

Sonderhefte

Physics' Best und Best of
Sonderausgaben

Physics' Best und Best of

Die Sonder­ausgaben präsentieren kompakt und übersichtlich neue Produkt­informationen und ihre Anwendungen und bieten für Nutzer wie Unternehmen ein zusätzliches Forum.

Meist gelesen

Themen