Nutzung laserinduzierter Stoßwellen zur Hochdurchsatz-Werkstoffprüfung

Abstract

Mit den bisher bekannten Prüfverfahren ist eine schnelle und ressourcenschonende Werkstoffentwicklung nur begrenzt möglich. Die vorliegende Arbeit behandelt daher einen neuen Ansatz, bei dem TEA-CO2-laserinduzierte Stoßwellen genutzt werden, um sphärische Indenter in ein Material eindringen zu lassen. Es wird gezeigt, dass sich anhand der Eindruckgeometrie die Härte und Zugfestigkeit bestimmen lassen. Mithilfe eines geeigneten Einbettsystems werden zudem Eindrücke in Kleinstproben eingebracht, deren Eindruckgeometrie nicht signifikant von dem der Referenzproben abweicht. Mittels analytischem Modellierungsansatzes werden zusätzlich ein geeigneter Indenterdurchmesser und Kriterien für eine reproduzierbare Prozessführung abgeleitet. Die Arbeit liefert den Nachweis, dass die neuartige Methode reproduzierbare Ergebnisse liefert und mit dieser eine schnelle und ressourcenschonende Werkstoffprüfung möglich ist.