Fokuslage
Die Fokuslage ist die vertikale Position des engsten Strahlquerschnitts bei Laser- oder Elektronenstrahlen relativ zur Werkstückoberfläche. Sie bestimmt maßgeblich die Einbrandtiefe und Nahtgeometrie.
Physikalisch-chemischer Wirkmechanismus
Die Fokuslage ist der Punkt, an dem Laser- oder Elektronenstrahlen ihren engsten Querschnitt haben. Dieser Punkt liegt in der Nähe der Werkstückoberfläche und beeinflusst die Energieverteilung des Strahls.
Metallurgische Relevanz & Risiken beim Schweißen
Die Fokuslage hat einen direkten Einfluss auf die Einbrandtiefe und die Nahtgeometrie. Eine zu hohe Fokuslage kann zu einer zu tiefen Einbrandung und zu einem dünnen, feinen Schweißnahtprofil führen, was Risiken für die Zähigkeit und das Gefüge birgt. Eine zu niedrige Fokuslage hingegen kann zu einer zu breiten Einbrandung und zu einem dicken, unregelmäßigen Nahtprofil führen, was zu Verformungen und Schweißfehlern wie Poren oder Heißrisse führt.
Werkstattpraxis & Handlungsanweisungen
Um eine optimale Fokuslage zu erreichen, sollte der Strahl so positioniert werden, dass er einen möglichst engen Querschnitt auf die Werkstückoberfläche hat. Dies kann durch Anpassung des Brennpunkts und der Strahldistanz erreicht werden. Für Laser-Schweißen ist eine Fokuslage von etwa 1 bis 2 mm üblich, für Elektronenstrahlen liegt sie häufig zwischen 0,5 und 1 mm. Die genaue Fokuslage hängt vom Werkstoff, der Schweißart und den spezifischen Anforderungen ab.