1. Technische Prinzipien und Prozessmerkmale

Die Hochgeschwindigkeits-Laserauftragschweißung ist ein fortschrittliches Oberflächenbearbeitungsverfahren, das Hochleistungslaserstrahlen nutzt, um präzise eine mikrometerdünne Schmelzschicht auf der Substratoberfläche zu erzeugen. Unter der präzisen Steuerung eines CNC-Systems werden bestimmte Bereiche des Grundmaterials behandelt, indem eine vordefinierte Menge selbstfließendes Legierungspulver (darunter Nickel-, Kobalt- und Eisenlegierungen) aufgeschmolzen und gleichmäßig im geschmolzenen Zustand verteilt wird, um die erforderliche Schichtdicke zu erreichen.

Zu den wichtigsten Vorteilen dieses Verfahrens gehören:

• Ausgezeichnete metallurgische Bindung zwischen der Verkleidungsschicht und dem Grundmaterial
• Geringe Verdünnungsrate an der Grenzfläche, typischerweise <5%
• Bildung einer funktionalen Materialschicht auf der Werkstückoberfläche mit besonderen Eigenschaften, die durch schnelle Erstarrung erzielt werden

2. Technische Vorteile und Leistungsmerkmale

1. Optimierung der Schnellverfestigungsstruktur

Die Abkühlrate während des Prozesses kann bis zu 10⁶ °C/s erreichen, was ihn zu einem typischen Schnellverfestigungsprozess macht. Dies führt zur Bildung feinkörniger Strukturen oder metastabiler Phasen wie amorpher Strukturen, die im Gleichgewichtszustand schwer zu erhalten sind.

2. Präzise metallurgische Bindungskontrolle

Der Verdünnungsgrad der Beschichtung wird streng auf unter 5 % kontrolliert, um eine starke metallurgische bzw. Diffusionsbindung zwischen der Beschichtungsschicht und dem Grundwerkstoff zu gewährleisten. Diese präzise Kontrolle von Zusammensetzung und Verdünnung ermöglicht eine hochwertige und gleichmäßige Beschichtung.

3. Geringer Wärmeeintrag und minimale Verformung

Durch den Einsatz einer Hochleistungs- und ultraschnellen Beschichtungstechnologie ist der Wärmeeintrag gering und die Wärmeeinflusszone schmal, wodurch die Werkstückverformung minimiert wird. Die Verformung lässt sich innerhalb der Montagetoleranz des Bauteils kontrollieren, wodurch die Maßgenauigkeit gewährleistet wird.

4. Hohe Flexibilität bei der Materialauswahl

Die Auswahl an Pulvern, die für das Beschichtungsverfahren verwendet werden können, ist groß und nahezu unbegrenzt. Dies ermöglicht die Beschichtung von niedrigschmelzenden Metalloberflächen mit hochschmelzenden Legierungen und somit die Entwicklung von Werkstoffen mit abgestuften Eigenschaften.

5. Großer Einstellbereich der Prozessparameter

• Dicke der Verkleidungsschicht: Bis zu 20mm
• Einstellbereich der Härte: 18-60 HRC

Die Prozessparameter können flexibel an spezifische betriebliche Anforderungen angepasst werden und bieten somit eine hohe Anpassungsfähigkeit für verschiedene Anwendungen.

6. Hoher Automatisierungsgrad der Steuerung

Der Prozess wird von einem CNC-System gesteuert, das eine präzise Positionierung des Laserstrahls ermöglicht und somit die Beschichtung komplexer Strukturen und schwer zugänglicher Bereiche erlaubt. Der hohe Automatisierungsgrad gewährleistet Flexibilität und einfache Bedienung.

3. Anwendungswert und wirtschaftlicher Nutzen

Diese Technologie verbessert die Oberflächeneigenschaften von Materialien signifikant und ermöglicht es, kostengünstigen Substraten eine ausgezeichnete Verschleiß-, Korrosions- und Hochtemperaturbeständigkeit zu verleihen. Sie repariert zudem effektiv Oberflächenfehler wie Löcher und Risse, stellt die geometrischen Abmessungen und Funktionseigenschaften verschlissener Teile wieder her und verlängert so die Lebensdauer der Komponenten.

Greenstone-Tech optimiert dank seiner langjährigen Erfahrung in der Ultrahochgeschwindigkeits-Laserauftragschweißtechnologie kontinuierlich die Prozessparameter, um Kunden umfassende Lösungen im Bereich der Oberflächentechnik zu bieten. Für weitere technische Details oder konkrete Anwendungsbeispiele kontaktieren Sie uns gerne für eine Beratung.