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Laserauftragsschweißen

Laserauftragschweißen

Das Laserauftragschweißen ist ein generatives Fertigungsverfahren für Metalle, welches im internationalen Sprachgebrauch meist als „Laser Metal Deposition“ (LMD) bezeichnet wird. Ein Laser bringt thermische Energie auf die Bauteiloberfläche auf und erzeugt dort ein Schmelzbad. Das Einbringen von draht- oder pulverbasierten Zusatzwerkstoffen in den Prozess erzeugt Schweißnähte auf dem Grundwerkstoff. Durch diesen Mechanismus können Flächen beschichtet oder dreidimensionale Strukturen erzeugt werden. Das Verfahren findet eine breite Anwendung zur Erzeugung komplexer Objekte oder der Reparatur teurer Bauteile.

Das Laserauftragschweißen ist ein generatives Fertigungsverfahren für Metalle, welches im internationalen Sprachgebrauch meist als „Laser Metal Deposition“ (LMD) bezeichnet wird. Ein Laser bringt thermische Energie auf die Bauteiloberfläche auf und erzeugt dort ein Schmelzbad. Das Einbringen von draht- oder pulverbasierten Zusatzwerkstoffen in den Prozess erzeugt Schweißnähte auf dem Grundwerkstoff. Durch diesen Mechanismus können Flächen beschichtet oder dreidimensionale Strukturen erzeugt werden. Das Verfahren findet eine breite Anwendung zur Erzeugung komplexer Objekte oder der Reparatur teurer Bauteile.

Für das Laserauftragschweißen am Unterwassertechnikum Hannover wird das Lasersystem ProFocus1000 der Fa. Oscar PLT GmbH verwendet. Es zeichnet sich durch eine kompakte Bauform aus, welche auf die Verwendung von Diodenlasern zurückzuführen ist. Weitere Vorteile sind der einfache Wechsel zwischen Draht und Pulver als Zusatzwerkstoff für den Prozess und eine automatische Höhenregelung mittels integrierter Prozesskamera. Die Führung des Lasers übernimmt ein Robotersystem der Fa. Kuka Deutschland GmbH, welches aus dem Manipulator KR50 R2100 und dem Dreh-Kipp-Positionierer DKP400 V2 besteht. Die insgesamt acht Freiheitsgrade des Systems ermöglichen komplexe Strukturen. Darüber hinaus bietet das System breite Anwendungsmöglichkeiten in der Funktionalisierung von Halbzeugen oder Reparatur und Wiederaufbereitung kostenintensiver Bauteile.  

TECHNISCHE DATEN

Lasersystem ProFocus 1000

Laserklasse

4

Laserleistung100 bis 1000 W    
Wellenlänge

915 nm und 980 nm (±20 nm)

Fokusdurchmesser Ø 1 mm
SchweißdrahtØ 0,8 – 1,2 mm    
Aufragrate

bis zu 1 kg/h

Heizstrom für Heißdrahtbis zu 150 A    
Pulverfraktion45 - 150 µm
Pulverausnutzungca. 85 %

Robotersystem bestehend aus KR50 R2100 und DKP400 V2

Anzahl Achsen

8

Nenn-Traglast des Manipulators 50 kg  
Positionswiederholgenauigkeit Manipulator

±0,05 mm

Nenn-Traglast des Dreh-Kipp-Positionierers     400 kg    
Positionswiederholgenauigkeit DKP    ±0,06 mm    
Nenn-Schweißstrom (100 % ED)     

430 A

Nenn-Schweißstrom (60 % ED)    500 A 
Dr.-Ing. Thomas Hassel
Leitung
Adresse
Lise-Meitner-Straße 1
30823 Garbsen
Gebäude
Raum
203
Dr.-Ing. Thomas Hassel
Leitung
Adresse
Lise-Meitner-Straße 1
30823 Garbsen
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Raum
203