Auftragschweißen und Hybridverfahren

Das laserbasierte Auftragschweißen ist eine etablierte Technologie zur Beschichtung und Reparatur von Metallteilen im industriellen Einsatz. Der typischerweise metallische Zusatzwerkstoff, als Pulver oder Draht mit entsprechenden Förderern und mittels Düsen zugeführt, wird dabei kontinuierlich aufgeschmolzen und direkt auf der Werkstoffoberfläche platziert, und auf diesem Wege mit dem Untergrund verschweißt. Mittels einer Prozesskopfbewegung können die entstehenden Schweißraupen aber nicht nur zu Flächen, sondern auch zu dichten mehrlagigen 3D-Bauteilen kombiniert werden. Abhängig von der eingesetzten Energiequelle und des Bewegungssystems ist die Technologie in weiten Grenzen skalierbar und werkstoffflexibel bis hin zur Realisierung von Multimaterial-Bauteilen anwendbar. Die Nutzung breit verfügbarer kommerzieller Systemtechnik und die sehr gute Zugänglichkeit der Technologie erleichtern Bauteilhandling sowie Qualitätssicherung und damit die Linienintegration in bestehende Produktionsketten. 

Im Vergleich zu konventionellen Verfahren zeichnet sich das Laser-Pulver-Auftragschweißen insbesondere durch folgende Eigenschaften aus:

• Geringer Wärmeeintrag und Verzug
• Hohe Präzision des Werkstoffauftrags
• Sehr gute Reproduzierbarkeit
• Großes Spektrum kombinierbarer Grund- und Zusatzwerkstoffe
• Verzicht auf Stützstrukturen

Dieses Verfahren eignet sich für Bauteile mit einfacher Geometrie und wird hauptsächlich im Formen- und Werkzeugbau, im Automobilbau, in der Luftfahrtindustrie oder Energieerzeugung eingesetzt. Für Bauteile mit filigranen Strukturen und freigeformten Flächen (Raketentriebwerke, Wärmetauscher, etc.) werden Laser-Pulverbettverfahren angewandt.

Moderne Fertigungsprozesse nutzen zunehmend eine Kombination von klassischen (abrasiven) Methoden, wie Fräsen und Erodieren, in Verbindung mit additiven Techniken wie Laser-Pulver-Auftragsschweißen, um eine hohe Produktivität bei optimalen Kosten zu erreichen. So kann zum Bespiel bei der Fertigung von Schaufelrädern der Innenteil zur Aufnahme der Antriebseinheit klassisch aus Edelstahl erodiert und gefräst werden. Die Schaufeln mit komplexer strömungsgünstiger Geometrie werden danach additiv aufgeschweißt.

• Laser-Auftragschweißen mit Draht und Pulver
• Hybridverfahren (Laser-Auftragschweißen und Fräsen in Kombination)
• Entwicklung von Fertigungsprozessen und systemtechnischen Komponenten
• Ganzheitliche Betreuung der Anwender in der Praxis