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2021 | OriginalPaper | Chapter

Koaxiales Laser-Pulver-Auftragschweißen mit zentraler Schweißgutzufuhr über ein Kapillarröhrchen zur Steigerung der Pulverausnutzung

Authors : Marius Lammers, Robert Bernhard, Philipp Neef, Henning Wiche, Christian Hoff, Jörg Hermsdorf, Stefan Kaierle, Henning Ahlers, Volker Wesling

Published in: Konstruktion für die Additive Fertigung 2020

Publisher: Springer Berlin Heidelberg

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Zusammenfassung

Aufgrund der hohen Kosten von speziellen Pulverwerkstoffen beim Laser-Auftragschweißen zeigt sich konventionelle Systemtechnik hinsichtlich der Pulverausnutzung nachteilig: Bei zentraler Laserstrahlführung und einer Pulverzufuhr über eine Ringspaltdüse tritt erhöhter Pulververlust auf, da der Pulverstrahldurchmesser den des Schmelzbades auf dem Werkstück deutlich übersteigt. Besonders bei filigranen Strukturen im Mikrometer-Bereich tritt ein Pulververlust von bis zu 90 % ohne mögliche Pulverrückgewinnung auf.
Der neuartige Ansatz zur Reduktion des Pulververlusts basiert auf einer Kapillardüse in Kombination mit dem LZH-Bearbeitungskopf für das koaxiale Laserauftragschweißen. Dieser verfügt über eine mittig angeordnete Schweißgutzufuhr und vier einzelne Laserstrahlen, die den Schweißzusatzwerkstoff koaxial umschließen. Dieser Aufbau ermöglicht eine richtungsunabhängige Bearbeitung ohne Pulverabschattung bei gleichzeitig gesteigerter Pulverausnutzung, da die Form des Pulver-Gas-Stromes durch den Einsatz eines Kapillarröhrchens mit einem Durchmesser von 0,6 mm deutlich verbessert wird.
Dieser Beitrag beschreibt die Entwicklung und Umsetzung der auf dem Kapillarröhrchen basierenden Düse sowie der entsprechenden Versuche zur Steigerung des Pulverausnutzungsgrades beim Laser-Pulver-Auftragschweißen.

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Metadata
Title
Koaxiales Laser-Pulver-Auftragschweißen mit zentraler Schweißgutzufuhr über ein Kapillarröhrchen zur Steigerung der Pulverausnutzung
Authors
Marius Lammers
Robert Bernhard
Philipp Neef
Henning Wiche
Christian Hoff
Jörg Hermsdorf
Stefan Kaierle
Henning Ahlers
Volker Wesling
Copyright Year
2021
Publisher
Springer Berlin Heidelberg
Book
Konstruktion für die Additive Fertigung 2020

Print ISBN: 978-3-662-63029-7

Electronic ISBN: 978-3-662-63030-3

Copyright Year: 2021

DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-662-63030-3_12

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