德國漢諾威激光中心探索太空微重力條件下的激光焊接

 西安國盛激光     |      2022-06-20

     6月21-23日,一年一度的德國斯圖加特國際激光材料加工展覽會LASYS將盛大舉行。據悉,在本次盛會中,德國漢諾威激光中心(LZH)將展示其在輕量化制造領域的進展,以及自身在系統與技術方面的最新創新。

  除此之外,LZH還將展示使用選定的激光加工頭進行的激光材料加工過程,以及系統的獨立完整解決方案。據介紹,他們利用的是一種模塊化可控的用于連接塑料的激光頭。


激光熔覆設備

  德國漢諾威激光中心正開發一系列創新的生產方法,圖中為用于同軸沉積焊接的激光頭。(圖片來源:LZH)


  另一個重點是智能增材激光制造的潛力。據悉,LZH還將展示未來的智能農業技術如何運行和發揮作用。具體而言,他們將展示一種基于激光的可持續、無除草劑的除雜草控制過程。

  在展會期間的兩場演講中,LZH的科學家們將討論基于激光的玻璃增材制造的最新進展。此外,Wissenschaftliche Gesellschaft Lasertechnik (WLT)及其成員以及行業合作伙伴已經就激光材料加工領域的當前趨勢開設了應用相關的講座項目。

  LZH探索空間激光焊接

  LZH的科學家正在研究重力對激光焊接過程的影響。而利用萊布尼茨漢諾威大學(LUH)的愛因斯坦電梯(Einstein Elevator)開展的實驗,將有望帶來一系列關鍵的新見解。

  當下,為了裝備空間站,必須將完全組裝好的組件運送到太空。這就占用了貨艙,帶來了高昂的燃料成本。而要解決這個問題,激光焊接是一種潛在的理想解決方案,它可以直接在現場將附加部件或備件連接在一起。LZH團隊表示,現有的設備可以靈活地擴展、改裝或維修,而不是更換整個組件。


激光修復

  萊布尼茨漢諾威大學的愛因斯坦電梯中,在微重力下進行焊接實驗。(圖片來源:LUH)


  在太空中進行激光焊接,許多條件都與地球上存在著差異。除此之外,真空條件、輻射、電場和磁場也會導致材料和過程(如激光焊接)表現等方方面面的差異。

  重力究竟是如何影響金屬熔池的?這是研究人員想在愛因斯坦升降機(Einstein Elevator)中研究的問題。放到LZH團隊正著手研究的項目來看,他們正打算用鋁合金和鋼材料制成的相似/不同接頭,應用于激光焊接時引起的流動行為。對于不同的焊接方案,科學家們還想要分析熔體中材料的混合行為。此外,他們還將研究微重力條件下大幅降低,對流對熔池和由此產生的接頭的影響。

  LZH的愛因斯坦電梯實驗是對于經典下降塔理論的進一步發展,這類實驗可以在失重和微重力(大約對應于失重)的環境下開展。據介紹,實驗中可達到的微重力小于10-6g,最大實驗持續時間為4秒。在沒有真空的情況下,愛因斯坦電梯所能達到的微重力值是10-4克——這個條件與國際空間站(ISS)的條件相對應。

       此文來自于:科維網激光