Laserstrahlschweißen von Mikrodrähten aus Nickel-Titan-Formgedächtnislegierungen und austenitischem Stahl

摘要

Die besonderen Eigenschaften von Nickel-Titan Formgedächtnislegierungen finden derzeit Anwendung in der Mikrosystem-und in der Medizintechnik. Um Nickel-Titan Komponenten in bestehende Baugruppen zu integrieren, müssen sie oft mit anderen Materialien verbunden werden. In diesem Beitrag geht es daher um das Laserstrahlschweißen dünner pseudoelastischer Nickel-Titan-Drähte (Φ 100 μm) unter Verwendung eines Neodym-dotierten Yttrium Aluminium Granat Lasers. Auf der Basis umfangreicher Parameterstudien gelang es fehlerfreie Verbindungen herzustellen, die hier im Nachgang mit Blick auf die Gefüge in der Schmelz- und Wärmeeinflusszone, das Verhalten im statischen Zugversuch und mit Blick auf die strukturelle Ermüdung untersucht wurden. Es kann gezeigt werden, dass artgleiche Nickel-Titan-Verbindungen etwa 75% der Bruchfestigkeit reiner Nickel-Titan Drähte erreichen. Bei der Verschweißung von Nickel-Titan mit Stahl wurde keine Zwischenschicht verwendet. Diese artungleichen Nickel-Titan/ Stahl-Verbindungen zeigen Festigkeiten in der Schmelz- und Wärmeeinflusszone, die oberhalb der Plateauspannung liegen, so dass die pseudoelastischen Eigenschaften auch im Verbund mit Stahl genutzt werden können.