Materialauftrag mit Laser-Unterstützung

×

Anstatt teure Bauteile nach Verschleiß komplett auszutauschen, können sie mittels Auftragschweißen instandgesetzt werden. Ein neues laserunterstütztes Verfahren verbessert die Produktivität.

Bisher wird für das Auftragschweißen häufig ein Metallschutzgas (MSG)-Verfahren eingesetzt, mit einer durchschnittlichen Auftragrate von fünf Kilogramm pro Stunde. Da hierbei der Aufmischgrad bei etwa 30 Prozent liegt, müssen mehrere Schichten aufgebracht werden, bis die Schutzschicht ausreichend rein ist. Wissenschaftler des Laser Zentrums Hannover e. V. (LZH) haben nun im Rahmen des BMBF-geförderten Projekts „Hochleistungsauftragschweißen mit Doppeldrahttechnik bei nicht übertragenem Lichtbogen und Laser gestützter Einbrandsteuerung“ (HoDopp) ein laserunterstütztes Lichtbogenverfahren entwickelt, bei dem dies bereits mit einer Schicht erreicht werden kann.

Beim konventionellen Verfahren brennt der Lichtbogen zwischen der Drahtelektrode und dem Werkstück und schmilzt beide auf. Im Fall von großflächigen und mehrlagigen Schutzschichten kann der Vorgang über 24 Stunden pro Quadratmeter dauern. Beim neuen Verfahren brennt der Lichtbogen dagegen zwischen zwei Drähten und schmilzt diese gleichzeitig auf. Die Auftragrate konnte so auf 7,5 Kilogramm pro Stunde erhöht werden. Der zusätzlich eingesetzte Laserstrahl sorgt nach Angaben des LZH für eine sichere Anbindung der Schicht und verbessert die Nahtform.

Geringe thermische Bauteilbelastung

Durch die Laserunterstützung werde die Schicht mit geringem Einbrand aufgebracht, wodurch der Aufmischungsgrad bei unter fünf Prozent liegt. Ein weiterer Vorteil des Verfahrens sei die geringe Wärmeeinbringung. Zudem sei der Bauteilverzug im Vergleich zum konventionellen MSG-Auftragschweißen wesentlich geringer und die Auftragrate könne um 50 Prozent gesteigert werden. Das LZH zeigt den Prozess-Aufbau und bearbeitete Bauteile auf der Hannover-Messe 2015 auf dem Gemeinschaftsstand des Landes Niedersachsen in Halle 2.