Das Laserauftragschweißen ist ein additives Fertigungsverfahren mit Laser, bei dem ein ausgewähltes Beschichtungsmaterial auf die Oberfläche eines Basisbauteils aufgetragen wird und eine metallurgische Verbindung mit dem Substrat eingeht. Diese Oberflächenbeschichtung verbessert die Beständigkeit des Basismaterials gegenüber Korrosion, Verschleiß, hohen Temperaturen, Oxidation und bestimmten elektrischen Eigenschaften erheblich. Sie dient der Modifizierung oder Reparatur von Werkstückoberflächen, um die spezifischen Leistungsanforderungen der Materialien zu erfüllen und gleichzeitig wertvolle Ressourcen durch den Verzicht auf den unnötigen Verbrauch von Edelmetallen zu schonen.

Derzeit Laserplattierung wird vor allem in mehreren Schlüsselbereichen eingesetzt: Oberflächenmodifizierung von Werkstoffen wie Walzen, Gasturbinenschaufeln, Zahnrädern usw. zur Leistungssteigerung; Oberflächenreparatur von Produkten wie Rotoren und Bohrmeißeln, wobei die Reparaturkosten nur etwa 20 % der Kosten einer Wiederaufbereitung betragen, wodurch die Reparaturzeit verkürzt und der dringende Bedarf an schnellen Reparaturen von Schlüsselkomponenten für einen kontinuierlichen und zuverlässigen Betrieb in Großunternehmen gedeckt wird. Darüber hinaus Laserplattierung Mithilfe dieser Technologie wird eine extrem verschleißfeste und korrosionsbeständige Legierung auf die Oberfläche von Formen aufgebracht, wodurch die Lebensdauer dieser Bauteile deutlich verlängert wird.

Häufig verwendete Laserauftragschweißmaterialien

Die am häufigsten verwendeten Materialien in Laserplattierung Dazu gehören Legierungen auf Nickel-, Kobalt- und Eisenbasis sowie Wolframcarbid-Verbundwerkstoffe. Nickelbasierte Werkstoffe werden aufgrund ihrer Kosteneffizienz im Vergleich zu kobaltbasierten Werkstoffen am häufigsten eingesetzt. Im Vergleich zu traditionellen Verfahren wie Schweißen, Galvanisieren, Spritzen und chemischer Gasphasenabscheidung Laserplattierung Die Technologie bietet folgende Vorteile:

Schnelle AbkühlrateDer schnelle Erstarrungsprozess ermöglicht es, dass das Werkstück feinkörnige Strukturen aufweist oder neue Phasen wie Nichtgleichgewichts- oder amorphe Zustände erzeugt, die durch Gleichgewichtsprozesse nicht erreicht werden können.

Geringe Verdünnung der FassadenverkleidungDas Beschichtungsmaterial bildet eine starke metallurgische Verbindung oder Grenzflächendiffusionsbindung mit dem Substrat. Durch die Anpassung von Parametern wie Laserleistung, Spotgröße und Brennweite lässt sich eine hochwertige Beschichtung mit kontrollierter Zusammensetzung und Verdünnung erzielen.

Minimale thermische VerformungDurch die Verwendung hoher Leistungsdichte beim Schnellauftragschweißen lässt sich die Verformung kontrollieren und innerhalb der Montagetoleranzen des Bauteils halten. Durch eine anschließende Laser-Oberflächenbehandlung werden innere Spannungen abgebaut und die Sprödigkeit reduziert, wodurch optimale Ergebnisse erzielt werden.

Auswahl an flexiblen PulvernEs gibt nahezu keine Einschränkungen hinsichtlich der verwendbaren Pulver, und je nach Prozessanforderungen kann jede Art von Pulvermaterial ausgewählt werden, insbesondere in Fällen, in denen hochschmelzende Legierungen auf niedrigschmelzende Metalle aufgebracht werden.

Selektive Beschichtung: Laserauftragschweißen ermöglicht eine selektive Verkleidung, wodurch der Materialverbrauch reduziert und gleichzeitig die Leistung verbessert wird, was es zu einer wirtschaftlich effizienten Lösung macht.

Erreichen schwer zugänglicher Gebiete: Laserauftragschweißen Das Verfahren kann auch auf schwer zugängliche Bereiche angewendet werden, sofern Laserpunkt und Pulver die erforderlichen Bereiche erreichen können.

Breites Spektrum an VerkleidungsdickenDie Dicke der Beschichtungsschicht kann variiert werden, und dieselbe Fläche kann zur Verbesserung der Beschichtungsqualität mehrfach beschichtet werden.

Laserauftragschweißen in der Bauteilreparatur und -wartung

Bauteilschäden, insbesondere an Antriebswellen, äußern sich häufig durch ungleichmäßigen Verschleiß an verschiedenen Stellen wie Lagersitzen und exponierten Bereichen. Selbst Teile, die häufig verschlissen oder korrodiert sind, weisen Schäden oft nur an bestimmten Stellen auf. Viele Oberflächen können zudem nicht-kreisförmige und nicht-lineare Merkmale aufweisen, was ein Beschichtungsverfahren erfordert, das sich in einem einzigen Arbeitsgang an verschiedene Ausrichtungen anpassen kann. Dies stellt insbesondere für herkömmliche geradlinige Maschinen eine Herausforderung dar, doch Roboter mit mechanischen Armen können menschenähnliche Bewegungen simulieren, um solche Aufgaben zu bewältigen. Laserplattierung Ideal für Teile mit nichtkreisförmigen und nichtlinearen Merkmalen. Traditionelle Werkzeugmaschinen, insbesondere CNC-Drehmaschinen, werden beim Beschichtungsprozess nach wie vor häufig als Bewegungsträger eingesetzt.

Industrielle Anwendungen des Laserauftragschweißens

Derzeit Laserplattierung Es findet breite Anwendung in Branchen wie dem Schiffbau und dem Bergbaumaschinenbau, insbesondere zur Herstellung oder Reparatur wichtiger, großer beweglicher Teile. Die Möglichkeit, diese kritischen Komponenten schnell zu reparieren und zu optimieren, ist in diesen Branchen ein bedeutender Vorteil, da sie Ausfallzeiten minimiert und die Lebensdauer teurer Maschinen verlängert.