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Auftragsschweißen

Diodenlaser und Heißdrahttechnik punkten bei der Schichtreparatur

| Autor/ Redakteur: Andre Eltze / Josef-Martin Kraus

Für den Diodenlaser beim Heißdrahtbeschichten spricht die hohe Prozessqualität. Sie war ausschlaggebend für die Konzeption einer Anlage zum Reparieren von Antriebswellen. Ziel ist es, die beschädigte Keramik- gegen eine Edelstahlschicht zu ersetzen, die sich jederzeit erneuern lässt. Zum Einsatz kommt das Auftragschweißen.

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Bild 1: Der Diodenlaser etabliert sich zunehmend als Werkzeug zum Auftragsschweißen von Verschleißschutzschichten. Jüngstes Beispiel ist die Schichterneuerung bei Antriebswellen.
Bild 1: Der Diodenlaser etabliert sich zunehmend als Werkzeug zum Auftragsschweißen von Verschleißschutzschichten. Jüngstes Beispiel ist die Schichterneuerung bei Antriebswellen.
( Bild: Alabama Laser )

Der Diodenlaser etabliert sich zunehmend als Werkzeug für das Auftragschweißen von Verschleiß- und Korrosionsschutzschichten. Der Hauptvorteil des Diodenlasers lässt sich dabei mit zwei Worten umreißen: höhere Prozessqualität. Das zeigt sich unter anderem beim Reparieren beschädigter Beschichtungen. So wurde der US-amerikanische Applikationsspezialist Alabama Laser, Munford (Alabama), mit der Konstruktion und dem Bau einer Laseranlage zur Reparatur von Antriebswellen beauftragt (Bild 1), die ursprünglich mit einer speziellen Keramikschicht ummantelt waren.

Beschädigte Keramikschichten wurden effizient substituiert

Die Beschichtung blätterte an mehreren Stellen der Antriebswellen ab. Dadurch wurden die Wellen unbrauchbar (Bild 2 – siehe Bildergalerie). Sie waren gewöhnlich irreparabel. Die Aufgabe von Albama Laser bestand in der Konzeption einer Auftragschweißanlage, die den gleichen Oberflächenschutz ermöglicht wie die ursprüngliche Keramikbeschichtung – mit dem Unterschied, dass die damit aufgeschweißten Oberflächenschichten langlebiger und partiell reparierbar sind. Die Lösung lag in einer Kombination des Diodenlasers LDF 6000-60 (6 kW Laserleistung) von Laserline mit einer patentierten Heißdrahtbeschichtung.

Vor der Neubeschichtung wird die beschädigte Schutzschicht von der Antriebswelle gelöst und die Welle in der Anlage befestigt. Beim anschließenden Beschichten der freigelegten Oberfläche rotiert die Welle um ihre Achse. Ist der Diodenlaser auf die rotierende Welle fokussiert, wird ein heißer ALS024-Draht dem Laserstrahl an der zu reparierenden Stelle zugeführt. Dort erzeugt die Laserstrahlung ein Schmelzbad. Beschichtet wird mit Edelstahl, der sich bei Notwendigkeit als Schutzschicht wieder erneuern lässt (Bild 3).

Mittels Diodenlaser viele Arten von Metallbauteilen vor Korrosion schützen

Diodenlaser sind jedoch nicht nur zum Auftragschweißen mit Heißdraht geeignet. Der Schichtwerkstoff kann auch als keramische Hartstoffpartikel oder metallisches Pulver in den Laserfokus eingebracht und mit dem Substrat verschmolzen werden. Auf diese Weise lässt sich eine Vielzahl von Metallbauteilen vor Verschleiß und Korrosion schützen – durch Beschichten, Auflegieren oder durch lokales Ausbessern vorhandener Schutzschichten. Mit fasergekoppelten Diodenlasern wird dabei ein sehr stabiler und leicht automatisierbarer Prozess erreicht.

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