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Durch das gepulste Laserstrahlhärten mit niedrigen Pulsfrequenzen ist bei gleicher mittlerer Laserleistung eine im Vergleich zum Härten mit kontinuierlicher Strahlung höhere Einhärtungstiefe möglich. Um Anschmelzungen zu verhindern, wurde eine spezielle Puls-zu-Puls-Echtzeit-Temperaturregelung entwickelt. Durch Dauerfestigkeitsuntersuchungen konnte nachgewiesen werden, dass eine Erhöhung der Dauerfestigkeit bauteilähnlicher Proben durch das gepulste Laserstrahlhärten möglich ist. Von großem Interesse für praktische Anwendungen ist die Simulation der Dauerfestigkeit laserstrahlgehärteter Bauteile, um kosten- und zeitaufwändige Experimente zu reduzieren. Eingangsgrößen hierfür sind Härte, Oberflächenrauheit, Last- und Eigenspannungen. Die Eigenspannungen werden ebenfalls simuliert. Im ersten Teil der Veröffentlichung liegt der Schwerpunkt auf der Simulation der Eigenspannungen und dem experimentellen Versuchsprogramm zur Verifizierung der Eigenspannungs- und Dauerfestigkeitssimulation. Zur Simulation der Dauerfestigkeit, die im zweiten Teil der Veröffentlichung näher erläutert wird, müssen somit nur noch Härte und Oberflächenrauheit experimentell bestimmt werden, was mit relativ geringem Aufwand möglich ist.

Gepulstes Laserhärten von bauteilähnlichen Proben: Teil 1: Verfahren, Eigenschaften und deren Simulation