Laserstrahl-Auftragschweißtechnik: Eine äußerst praktische Lösung für die Wartung und Reparatur von Motoren

1. April 2025

Bei der Wartung und Reparatur von Motoren kommt es häufig zu Situationen, in denen bestimmte Bauteile nicht den geforderten Abmessungen entsprechen, z. B. eine Verkleinerung des Lagersitzes auf der Motorwelle oder eine Vergrößerung des Lagerzapfens. Insbesondere für Wartungs- und Reparaturbetriebe, die keine Möglichkeit haben, Bauteile zu bearbeiten oder auszutauschen, sind lokale Reparaturtechniken unerlässlich.

Gängige Reparaturmethoden wie Bürsten, Schweißen und Kaltschweißen werden häufig bei der Reparatur von Motorkomponenten eingesetzt. Heute werden wir eine andere Reparaturtechnik besprechen -Laserauftragschweißen.

Laserauftragschweißen ist eine Technologie zur Reparatur von Metallwerkstoffen, bei der dem Substrat externe Werkstoffe hinzugefügt werden, indem das Material entweder synchron oder vorab platziert wird. Die hinzugefügten Materialien werden mit einem Laser bestrahlt, so dass sie in Verbindung mit dem Substratmaterial schnell erstarren und auf der Substratoberfläche eine Plattierungsschicht bilden.

Diese Methode ermöglicht eine metallurgische Verbindung zwischen dem hinzugefügten Material und dem Substrat. Die beiden Materialien verbinden sich sicher und weisen eine hervorragende Korrosions-, Oxidations-, Hitze- und Verschleißbeständigkeit auf. Diese Eigenschaften machen Laserauftragschweißen eignet sich hervorragend für Bauteilreparaturen und Oberflächenmodifikationen, insbesondere für die Reparatur von dünnschichtigen Strukturen, wie z. B. die Gegenlaufflächen von Motorlagersystemen. Derzeit, Laserauftragschweißen wird in vielen Motorreparaturwerkstätten mit hervorragenden Ergebnissen eingesetzt.

Es gibt sowohl Standard- als auch Hochgeschwindigkeits Laserauftragschweißen Systeme, die auf dem Markt erhältlich sind. Im Vergleich zu Systemen mit Standardgeschwindigkeit sind Hochgeschwindigkeitssysteme Laserauftragschweißen verarbeitet das Material viel schneller, so dass das Pulver größtenteils in dem Raum unter dem Laser schmilzt. Der Laser schmilzt das Trägermaterial so auf, dass das entstehende Schmelzbad flacher und kleiner ist und eine ultraschnelle Abkühlungsrate aufweist. Mit zunehmender Beschichtungsrate nimmt die Überlappung zwischen den Beschichtungsdurchgängen zu, so dass sich eine mehrschichtige Beschichtungsstruktur bilden kann. Dies führt zu einer gleichmäßigeren Beschichtung mit geringerer Eigenspannung auf dem Substrat und verhindert effektiv eine Verformung des Grundmaterials.

Wenn Bauteile in der Praxis nicht den Maßanforderungen entsprechen, entscheiden sich viele Motorenhersteller für das Schweißen und Nachbearbeiten. Das Schweißen kann jedoch zu einer starken Verformung des Grundmaterials führen, während die Bearbeitung erheblich schwieriger wird. Durch die Einführung von automatisierten und intelligenten Anlagen konnten solche Probleme wirksam vermieden werden, so dass Laserauftragschweißen eine noch praktischere Reparaturmethode. Während Laserauftragschweißen in erster Linie eine Reparaturtechnik ist, wird sie immer häufiger in der Instandhaltung eingesetzt.

Sheldon Li

Dr. Sheldon Li – Chefingenieur, Entwicklung von Anlagen für die additive Fertigung. Dr. Sheldon Li ist ein hochqualifizierter Ingenieur und technischer Leiter mit Spezialisierung auf die Forschung und Entwicklung von Anlagen für die additive Fertigung. Als Experte mit einem Doktortitel in Nichteisenmetallen bietet sein tiefes Verständnis der Materialeigenschaften einen einzigartigen Vorteil in der Anlagenentwicklung. Sein Schwerpunkt liegt auf der Konstruktion und Entwicklung modernster Anlagen für die additive Fertigung, insbesondere auf Beschichtungsanlagen für spezielle funktionelle Metallbeschichtungen. Dazu gehören Technologien wie Laser-Metall-Auftragschweißen (LMD), Kaltgasspritzen oder physikalische Gasphasenabscheidung (PVD) zur Herstellung von Beschichtungen mit hoher Verschleißfestigkeit…

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