Laserpeening: Oberflächenverfestigung für höhere Festigkeit & Lebensdauer

Funktionsprinzip

Laserpeening (Laserschockverfestigung): Hochenergetische Laserpulse treffen auf Metalloberfläche → Erzeugung von Druckspannungen im Untergrund. Ähnlich Kugelstrahlen (Shot Peening), aber statt mechanischer Impulse: Laserlicht.

Prozessschritte

1. Auflagen (Overlays): 1. Opake Schicht (laserundurchlässig, z. B. schwarze Farbe/Folie), 2. Transparente Schicht (laserdurchlässig, z. B. Wasser, Glas, klarer Lack)
2. Laserpuls: Durchdringt transparente Schicht, verdampft opake Schicht
3. Plasma/Plasmaausdehnung: Dampf eingeschlossen zwischen transparenter Schicht & Bauteiloberfläche → rasante Druckerhöhung
4. Schockwelle: Fortpflanzung in Bauteil → plastische Verformung im Randzonenbereich → Druckeigenspannungen

Wirkmechanismus: Mechanisch (Schockwelle), nicht thermisch (Wärme wird durch Overlays begrenzt).

Vergleich zu Shot Peening

Anwendungsfelder

• Ermüdungskritische Bauteile: Turbinenschaufeln, Fahrwerks- & Triebwerksteile (Luftfahrt), Kurbelwellen, Pleuel (Auto)
• Schwer zugängliche/teure Wartung: Windkraftflügel (Service Life Extension)
• Medizintechnik: Hüftimplantate (Revisionseingriffe vermeiden)
• Gewichtsreduktion: Bauteile dünner/leichter dank höherer Festigkeitsreserven → Material- & Energiesparpotenzial

Bearbeitbare Werkstoffe

Stähle, Gusseisen, Al-Legierungen, Ti-Legierungen, Ni-Basis-Superalloys, Co-Cr-Legierungen.

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