Laserauftragschweißen (Laser Metal Deposition)

Beim konventionellen Laserauftragschweißen erwärmt ein Laserstrahl das Werkstück lokal und erzeugt darauf ein Schmelzbad. Aus einer Düse in der Bearbeitungsoptik wird dann feines Metallpulver direkt in das Schmelzbad gesprüht. Dieses schmilzt dort auf und verbindet sich mit dem Grundwerkstoff. Zurück bleibt eine Schicht von ca. 0,2 bis 1 Millimeter Dicke. Auf diese Weise entstehen miteinander verschweißte Raupen, die Strukturen an bestehenden Grundkörpern oder ganzen Bauteilen ergeben. Bei Bedarf können viele Schichten übereinander aufgebaut werden. Durch Auftragschweißen können hohe Aufbau- oder Volumenraten auf 3D-Flächen von mehreren cm³/min erzeugt werden, bei Vorschubgeschwindigkeiten von 500 mm/min bis hin zu mehreren Metern/Minute. Um Linien, Flächen und Formen aufzutragen, bewegt sich die Bearbeitungsoptik – automatisch gesteuert – über das Werkstück. Intelligente Sensorik sorgt dafür, dass die Schichtdicke immer überall gleichmäßig ist. 

Beim Highspeed-Laserauftragschweißen werden die Pulverpartikel bereits über der Substratoberfläche nahezu auf Schmelztemperatur aufgeheizt. Dadurch wird weniger Zeit für das Aufschmelzen der Pulverpartikel benötigt. Das Ergebnis: Deutlich gesteigerte Prozessgeschwindigkeiten. Aufgrund des geringeren Wärmeeintrags ermöglicht das Highspeed-Laserauftragschweißen auch die Beschichtung von sehr wärmeempfindlichen Werkstoffen wie Aluminium- oder Gusseisenlegierungen. Durch das HS-LMD-Verfahren können hohe Flächenraten auf rotationssymmetrischen Flächen von bis zu 1500 cm²/min erzeugt werden. Dabei werden Vorschubgeschwindigkeiten von mehreren Hundert Metern/Minute erzielt.

Werten Sie Ihre Bauteile auf – mit einer Schutzschicht gegen Korrosion oder Verschleiß. Durch Laser-Pulver Auftragschweißen entstehen Beschichtungen, die Ihre Bauteile härten und sie damit widerstandsfähig gegen Salzwasser, Chemikalien oder Witterung machen. Anders als bei herkömmlichen Verfahren wie beispielsweise dem Thermischen Spritzen ist das Werkstück dabei nur niedrigen thermischen Belastungen ausgesetzt, so dass es – wenn überhaupt – nur zu einem sehr geringen Verzug kommt. Mit LMD sind unterschiedlichste Materialmischungen und Schichtstrukturen möglich. Sparen Sie zum Beispiel Produktionskosten, indem Sie günstige Materialien für das Bauteil verwenden und es anschließend hochwertig beschichten.

Das Laserauftragschweißen eröffnet eine weitreichende Designfreiheit bei der individuellen Fertigung von Bauteilen, vor allem im Vergleich zu generischen Pressformen. Durch Auftragschweißen mit Zusatzmaterial können komplett neue Strukturen entstehen oder bestehende Bauteile in Form und Oberflächenstruktur verändert werden. Auch großformatige Bauteile, die nicht in den Bauraum eines 3D-Druckers passen, lassen sich auf diese Weise komplett generieren.

Mehr Wertschöpfung gefällig? Reparieren Sie teure Bauteile oder Werkzeuge einfach udn schnell per Laser-Pulver-Auftragschweißen. Kleinere und größere Schäden lassen sich rasch und nahezu spurlos beseitigen. Auch Designänderungen sind möglich. So sparen Sie Zeit, Energie und Material. Das lohnt sich vor allem bei teuren Metallen wie Nickel oder Titan. Typische Anwendungsbeispiele sind Turbinenschaufeln, Kolben, Ventile, Wellen oder Werkzeuge aller Art.

Laserauftragschweißen eignet sich auch als Fügeverfahren – zum Beispiel um Spalten von mehreren Millimetern zu überbrücken. So entstehen homogene, dichte Nähte – völlig ohne Nachbearbeitung. Die koaxiale Pulverzufuhr macht dieses Schweißverfahren dreidimensional und richtungsunabhängig – und Sie flexibel in der Produktionskette. Per Laserauftragschweißen verbinden Sie auch verschiedene Materialien, zum Beispiel Stahl und Aluguss. So lassen sich etwa Batterien für E-Motoren schweißen.