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Umformung kommt es zur Erhöhung der freien Versetzungsdichte und die Bildung einer
inhomogenen Subkornstruktur. Diese betont den transienten Charakter der Verformun £ (im Gegensatz
zur stationären Hochtemperaturverformung, die zu einer homogenen Subkorngröße führt). Anders als
bei der klassischen Warmumformung, bei der meist rekristallisierte Gefüge erzeugt werden, ergibt
sich beim Umformen durch lokale Erwärmung also eine Verfestigung.
4 Zusammenfassung
Es wurde gezeigt, daß eine breite Palette von (technisch relevanten) Werkstoffen durch
Laserstrahlbearbeitung einer Vielzahl von Gefügeänderungen unterzogen werden kann. Neben
gewollten Gefügeänderungen, die in der Regel zur Verbesserung der Werkstückeigenschaften, vor
allem der Verschleißfestigkeit, aber auch der Dauerfestigkeit und der Korrosionsbeständigkeit
vorgenommen werden, werden hier auch die Gefügeänderungen bei Verfahren des Rapid Prototyping
betrachtet. Bedingt durch die schnellen Aufheiz- und Abkühlgeschwindigkeiten wird hier die
Bedeutung der Kurzzeitmetallurgie aufgezeigt. Dies gilt nicht nur für die bisherigen Arbeiten, die sich
vor allem auf den Temperaturbereich um den Schmelzpunkt, also das Umschmelzen, Legieren und
Härten, bewegen. Zukünftige Arbeiten werden sich vermehrt auch mit anderen Arten der
Gefügeänderung, z. B. der lokalen Rekristallisation, beschäftigen.
Auch in der hier gewählten Systematik, nämlich der Einordnung nach der Art der Gefügeänderung,
erweist sich der Laserstrahl als außerordentlich flexibles Werkzeug. Es wird der Parameter homologe
Wärme vorgeschlagen, an Hand dessen die nach der Laserbestrahlung zu erwartende Gefügeänderung
abzuschätzen ist. Aufgrund der insbesondere beim Laserstrahlumschmelzen sehr komplexen
Verhältnisse kann der Parameter nur einen ersten Anhaltspunkt geben, ermöglicht jedoch eine
systematische Einteilung der vorliegenden Untersuchungen.
Durch die beschriebene besondere Charakteristik des Laserstrahls und der Laserstrahlbehandlung
ergeben sich Anwendungsmöglichkeiten, die weit über die konventioneller Verfahren hinausgehen.
Inwieweit diese Verfahren auch wirtschaftlich sind, wird sich in vielen Fällen erst in den nächsten
Jahren zeigen. Die metallographische Untersuchung stellt für diese Beurteilung wichtige
Informationen zur Verfügung, so daß sie auch in diesem Bereich ein unentbehrliches Werkzeug zur
Entwicklung eines Prozeßverständnisses und einer Prozeßoptimierung darstellt.
Danksagung
Den Autoren Bergmann, Ebner, Lugscheider, Mordike und Reitzenstein wird für die zur Verfügungstellung von Bildmaterial
und Zusatzinformationen gedankt. Die Arbeiten des LFT wurden durch die DFG im Rahmen des Projektes Ge530/20, die
Bayerische Forschungsstiftung im Rahmen von FORLAS und den DAAD gefördert.
Literatur
[1] Vollertsen, F.: Laserstrahlumformen - Lasergestützte Formgebung: Verfahren, Mechanismen, Modellierung.
Meisenbach Bamberg (1996)
[2] Eichler, J.; Eichler, H.J.: Laser - Grundlagen, Systeme, Anwendungen. Springer Berlin (1990)
[31 Lax, M.: Temperature rise induced by a laser beam II. The nonlinear case. Appl. Phys. Lett. 33, 8 (1978) 786 - 788
[4] Moody, J.; Hendel, R.: Temperature profiles induced by a scanning cw laser beam. J. Appl. Phys. 53, 6 (1982)
4364 - 4371
[51 Steen, W.M.: Laser material processing. Springer, London (1991)
