Laserstrahlschweißen mit Nd:YAG-Laser unter Wasser

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Die Einschweißtiefe beim Schweißen mit Nd: YAG-Laser nimmt mit dem mit steigender Wassertiefe ansteigendem Druck kontinuierlich ab. Die theoretischen und exerimentellen Untersuchungen zeigen, dass die Ursache hierfür ein vom Umgebungsdruck nahezu unabhängiger Brechungsindex in der Metalldampfwolke in Kombination mit einem mit zunehmendem Druck ansteigendem Brechungsindex des umgebenden Gases und insbesondere eine veränderte Geometrie der Metalldampfwolke sind. Erstmals wird die Aufweitung der zum Schweißen eingesetzten Laserstrahlung beim Durchgang durch die Metalldampfwolke experimentell belegt. Eine Absorption von Laserstrahlung an der Metalldampfwolke in für den Prozeß relevanter Größe konnte druckabhängig weder theoretisch noch experimentell nachgewiesen werden. Durch den Einsatz von Lasern besserer Strahlqualität kann der Druckbereich, in dem mit dem Laser tiefgeschweißt werden kann, ausgedehnt werden. Für das Schweißen mit Nd: YAG-Laser unter Wasser wurde ein mobiles Lasermaterialbearbeitungssystem geschaffen und erstmals demonstriert, dass Reparaturschweißungen mittels Laser an Rohren unter Wasser durchgeführt werden können. Durch eine nach einem neuen Prinzip arbeitende Unterwasserdüse ist es möglich, unter Wasser einen trockenen Hohlraum zu schaffen, im dem mit dem Laser quasi-trocken geschweißt werden kann.