Laser Technology and Applications in Manufacturing - Interactive curriculae of TU Ilmenau

Bachelorabschluss

Vorausgesetzt werden Kenntnisse in den Bereichen

• Strahlenoptik,
• Wellenoptik,
• Werkstofftechnik und
  
• Fertigungstechnik,

wie sie in den Lehrveranstaltungen Technische Optik I, Technische Optik II, Werstofftechnik und Grundlagen der Fertigungstechnik vermittelt werden.

Nach erfolgreicher Teilnahme an diesem Modul sind die Studierenden in der Lage

• verschiedene laserbasierte Messverfahren zu benennen und an einer Skizze zu erklären.
• Auswahlkriterien für Laserquellen zu benennen und diese im Zusammenhang mit einer Messaufgabe zu erläutern.
• die Eigenschaften Gaussscher Strahlwellen darzustellen und zu erläutern.
• Gausssche Strahlwellen mathematisch zu beschreiben und Berechnungen durchzuführen.
  
• die Funktionsweise eines Laserresonators zu beschreiben und die Vielstrahlinterferenz in einem Resonator zu berechnen.
• verschiedene Laserquellen hinsichtlich ihrer Eigenschaften gegenüberzustellen und für eine konrete Anwendung auszuwählen.
• Aspekte der Lasersicherheit zu benennen.
  
• optische Komponenten für die Anwendung in der Lasertechnik auszuwählen und die erforderlichen Parameter zu berechnen.
  
• Betriebsarten von Lasern miteinander zu vergleichen.

• Mechanismen bei der Laserstrahlbearbeitung sowie die Auswirkungen auf die Bearbeitungsergebnisse zu erläutern.
• Sicherheitsprobleme beim Einsatz der Lasertechnik zu benennen,
• Lasersysteme hinsichtlich unterschiedlicher Anwendungen zu bewerten und ihren Einsatz vorzubereiten.

• über die verschiedenen Aspekte der Lasertechnik in der Gruppe zu diskutieren,
• die Leistungen ihrer Kommilitonen zu würdigen und richtig einzuschätzen und Feedback zu geben,
• Feedback anzunehmen und in ihren Lern- und Entwicklungsprozess einfließen zu lassen.
  

• Grundlagen der Lasertechnik,
• Laserstrahlung,
• Aufbau und Funktionsweise von Lasern,
• laseraktive Medien,
  
• Aufbau und Wirkung der Resonatoroptik,
• Gaußsche Strahlen,
• Eigenschaften, Anwendungen und Typen von Lasern,
• Strahlführungssysteme,
• Aufbau einer Laserbearbeitungsstation,
• Laser für Materialbearbeitung,
• Integration von Laserverfahren,
• Werkstoffe,
• Applikationen,
• Absorption von metallischen Oberflächen,
  
• Laserfügen, Tiefschweißen, Wärmeleitungsschweißen, Schweißen, Löten, Laserbeschichten, Laserdispergieren, Laserauftragsschweißen,
  
• Verfahren zur Oberflächenveredelung,
• Hybridverfahren,
• Laserschneiden,
• Lasersicherheit.

Vorlesung mit Tafel/Folien/Powerpoint; Video; Folien im Internet

A. Siegmann, "Laser", Univ. Science Books, 1986.
B. Saleh, M. Teich, "Fundamentals of Photonics", Wiley Interscience, 1991.
J. Eichler, H.-J. Eichler, "Laser: Bauformen, Strahlführung, Anwendungen", Springer 2002.
H. Hügel, "Strahlwerkzeug Laser", B.G. Teubner Verlag, 1992, Stuttgart.
F. Dausinger, "Strahlwerkzeug Laser: Energieeinkopplung und Prozesseffektivität", B.G. Teubner Verlag, 1995, Stuttgart.
M. Allmen, A. Blatter, "Laser-Beam Interactions with Matter".