Suchen

Fraunhofer ILT CAM-System für effizientes Laserauftragschweißen

| Redakteur: Stefanie Michel

Das vom Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT für das Laserauftragschweißen entwickelte Programmiersystem La-CAM 3D ermöglicht auch für komplexe Schweißaufgaben mit nicht Standard-Schweißstrategien das Erzeugen von Werkzeugbahnen.

Firma zum Thema

(Bild: Fraunhofer ILT)

Das Laserauftragschweißen zeichnet sich im Vergleich zu konventionellen Verfahren durch einen geringen Wärmeeintrag und Verzug aus. Dies, die hohe Prozessgenauigkeit und das Potential zur Automatisierung haben dazu geführt, dass das Laserauftragschweißen zunehmend an Bedeutung als Reparatur- bzw. generatives Verfahren in der Industrie gewonnen hat.

Mit CAM-Software Schweißreihenfolge und -richtung der Bahnen modifizieren

Für den generativen Aufbau eines Bauteils mit Laserauftragschweißen wird das CAD-Modell des Bauteils in Aufbaurichtung in Lagen zerlegt. Diese werden dann je nach Strategiewahl mit äquidistanten Werkzeugbahnen oder parallelen Bahnen, die auf die Lagenfläche projiziert werden, ausgefüllt. Bei der Reparatur von betriebsbeanspruchten Bauteilen nimmt ein Laserlinienscanner von der Istgeometrie zunächst eine Punktewolke auf, aus der dann über Reverse Engineering ein Flächenmodell entsteht. Über einen „best fit“ der Istgeometrie an das CAD-Modell des Bauteils wird das Defektvolumen bestimmt und dieses mit Laserauftragschweißen aufgebaut.

Bildergalerie

Für die Schweißstrategie stellt La-CAM 3D-Funktionalitäten zur Verfügung, mit der die Schweißreihenfolge und Schweißrichtung einzelner Bahnen modifiziert und die Laserleistung und Verfahrgeschwindigkeit wegabhängig auf den einzelnen Werkzeugbahnen festgelegt werden können. Der Anwender kann beim Ausfüllen der Lagen mit Werkzeugbahnen zwischen äquidistanten Bahnen und parallelen Bahnen, die auf die Lagenfläche projiziert werden, wählen. Die Bahnen werden an der Berandungslinie für den Defektbereich automatisch getrimmt.

Eigenes Modul für die Bahnplanung bei der generativen Fertigung

Für die Bahnplanung bei der generativen Fertigung von Turbinenbauteilen steht ein eigens dazu entwickeltes Modul zur Verfügung. Aufgrund seiner Struktur kann das Programm nach Bedarf für die verschiedensten Anwendungen durch weitere Module ergänzt werden.

Das in La-CAM 3D integrierte Simulationstool kann vorab die geplante Bearbeitung auf Kollision zwischen Laserbearbeitungskopf und Bauteil prüfen. Die Erstellung des Maschinencodes wird mit einem für die verschiedenen Anlagen hinterlegten Postprozessor umgesetzt.

Zurzeit existiert am Fraunhofer ILT in Aachen ein Prototyp dieses CAM-Programms, das seit etwa zwei Jahren von den Mitarbeitern für das Laserauftragschweißen intensiv genutzt und kontinuierlich weiterentwickelt wird.

(ID:36770120)