Hochgeschwindigkeits-Laserdispergieren zur Erzeugung funktionaler MMC-Randschichten

Beim Laserdispergieren werden Metallmatrix-Verbundwerkstoff (MMC)-Schichten
erzeugt, indem ein pulverförmiger Hartstoff in ein durch einen Laserstrahl induziertes
Schmelzbad gefördert wird. Die vorliegende Arbeit befasst sich mit den Mechanismen
während des Hartpartikelflugs und der -inkorporation im Schmelzbad sowie der gezielten
Beeinflussung dieser Mechanismen mit dem Ziel, eine Bearbeitung mit
Prozessgeschwindigkeiten oberhalb von 5 m/min zu ermöglichen. Ein zentrales Kriterium
ist dabei die Reduktion von Interaktionen zwischen Hartpartikeln und dem Laserstrahl,
die zu einem unerwünschten Aufschmelzen von Hartpartikeln führen können. Zudem
wird gezeigt, dass durch eine Erhöhung der Prozessgeschwindigkeit Defekte der MMC-
Schicht wie Poren und Hartstoffauflösungen deutlich reduziert werden können. Im
Rahmen von zwei Beispielen – Dressierwalzen und Druckgusskolben – werden neue
Anwendungsmöglichkeiten des Hochgeschwindigkeits-Laserdispergierens demonstriert.