Oberflächenbeschichten und formgebendes Auftragschweißen mit laserbasierten hybriden Fertigungsverfahren

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Das Laserstrahl-Auftragschweißen hat sich als Präzisionsbeschichtungsverfahren zum Oberflächenschutz und zur Reparatur von hochbeanspruchten und komplex geformten Bauteilen und Werkzeugen im industriellen Maßstab etabliert. Die wichtigsten Anwenderbranchen sind der Werkzeug- und Formenbau, die Luftfahrtindustrie sowie der Automobilbau. Die Kombination der Lasertechnik mit anderen Schweiß- und Erwärmungsmethoden erweitert das Verfahrensspektrum vorteilhaft um leistungsfähige, hybride Fertigungstechnologien. Diese verbessern die Wirtschaftlichkeit insbesondere bei größerflächigem oder voluminösem Materialauftrag und eröffnen vollständig neue schichttechnische Lösungen. Im vorliegenden Beitrag werden das zweistufige Laser-/Plasma-Auftragschweißen und das induktiv unterstützte Laserstrahl-Auftragschweißen mit Anwendungsbeispielen vorgestellt. Eine Kombination aus Hochgeschwindigkeits-Flammspritzen und nachträglichem, partiellem Umschmelzen der Schicht mit Laserstrahlung ergänzt die technologischen Möglichkeiten. Die produktionstechnische Unsetzung erfolgt in Form eines integrierten CNC-Fräszentrums, in welchem die geschlossene Prozeßkette von der 3D-Modellierung und Programmierung über den Auftragschweißprozeß bis hin zur Endbearbeitung realisiert ist. Die Einsatzmöglichkeiten werden einschließlich wirtschaftlicher Betrachtungen anhand von Fertigungstechnologien für Demonstrator-Bauteile anschaulich dargestellt.