Lasertechnik zum Härten und Auftragsschweißen an großen Bauteilen

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Jeder der drei Systempartner verfügt über mehr als zehn Jahre Erfahrung und fundiertes Wissen im Bereich Lasertechnik und -bearbeitungsprozesse. Ihre bewährte und eingespielte Zusammenarbeit brachte der BR TEC Bühler AG einen echten Nutzen durch einen effizienten Projektablauf mit kompetenten Partnern.

Pulverauftragsschweißen mit Laser ermöglicht dünne Funktionsschichten

Das Pulverauftragschweißen mit dem Laser ermöglicht es, in präzisen Geometrien schmale und dünne, fein strukturierte Funktionsschichten aus härtbaren, zähen oder verschleißfesten Werkstoffen auf kostengünstiges Grundmaterial aufzutragen. Dazu wird im Bearbeitungskopf durch eine Ringdüse Schweißpulver koaxial zum Laserstrahl auf das Werkstück aufgesprüht und mit dem Grundmaterial verschweißt.

Transportmedium des Schweißpulvers ist ein Schutzgas, die Ringdüse ermöglicht Richtungsänderungen auf engstem Raum. Die mit dem Laser aufgetragenen Schichten sind wahlweise 0,1 bis 1,5 mm dick, die Breiten können zwischen 1 und 5 mm eingestellt werden.

Um größere Schichtbreiten zu erreichen, werden entsprechend viele Schweißraupen überlappend nebeneinander aufgetragen. Dickere Schichten erfordern das Stapeln von mehreren Schichten übereinander.

Harte Schichten millimetergenau auf Stanzwerkzeugen auftragen

Auf diese Weise können zum Beispiel bei Stanz- und Abkantwerkzeugen oder Spritzgussformen millimetergenau dort harte und verschleißfeste Schichten aufgetragen werden, wo die großen Beanspruchungen stattfinden. Auch bei Instandsetzungen teurer Werkzeuge spart es erheblich Kosten, wenn sich die Reparatur auf die beschädigten oder abgenützten Bereiche beschränkt.

Derzeit wird das Fünf-Achs-Laserbearbeitungszentrum zu 70% für Reparaturschweißungen eingesetzt; beispielsweise für die Reparatur von Exzenterwellen. Weitere Beispiele sind Werkzeuge für Blechverformungsmaschinen, Führungsschienen, Wellenlaufflächen, Lagersitze oder Abkantwerk-zeuge für die Blechverformung.

Laser steigern auch die optische Attraktivität von Bauteilen

Der Laser bietet auch ein sehr breites Spektrum von Möglichkeiten für die Materialpaarung. In der Praxis handelt es sich beim Grundmaterial meist um kostengünstigen Baustahl.

Bei den aufgeschweißten Werkstoffschichten werden in der Regel Härten von 20 bis 65 HRC gewünscht, durch Einschmelzen von Hartstoffen sind jedoch extreme Härten bis zu 2000 HV erreichbar. Es besteht außerdem die Möglichkeit, mit filigranen Schriftzügen, Grafiken oder durch nebeneinander angeordnete schmale Laser-Schweißraupen die optische Attraktivität eines Bauteils zu wesentlich zu steigern.

Fünf-Achs-Laserbearbeitungszentrum auch zum Härten

Außer zum Pulverauftragschweißen eignet sich das Bearbeitungszentrum auch zum Härten. Dabei erhitzt der Laserstrahl die zu härtende Zone mit einer Aufheizgeschwindigkeit von mehr als 1000 °C/s bis zur Austenitisierungstemperatur des Stahls.

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