Laserauftragschweißen
Vorteile des Laserauftragschweißens
- sehr präzise
- verzugsarm bis verzugsfrei
- kaum Poren oder Lunker
- für die meisten Materialien verwendbar
- Härten 20..65 HRC
- auch für Aluminium
- für Reparatur und Verschleißschutz
- schnell und reproduzierbar
Schnell und präzise
Beim Laserauftragschweißen wird Material mit Hilfe eines fokussierten Lasers sehr präzise aufgetragen. Aufgrund der Präzision des Lasers kann dabei sehr fein und präsise gearbeitet werden, wodurch die Wärmeeinbringung gering bleibt, sodass eine weitgehende Verzugsarmut gegeben ist.
Da die Aufschweißung CNC-gesteuert erfolgt, ist die Reproduzierbarkeit sehr hoch ist und auch größere Volumina lassen sich schnell aufschweißen.
Der Schweißprozess sorgt für eine dauerhaften Verbindung von Grund- und Zusatzmaterial.
Verschleißschutz oder Reparatur
Aufgrund der positiven Eigenschaften des Laserauftragschweißens eignet es sich optimal für die Reparatur verschlissener oder falsch bearbeiteter Teile, wobei es zunehmend das Verchromen bzw. Hartverchromen ablöst, da es schneller ist und hier keine giftigen Abfälle anfallen.
Ein weiteres Einsatzgebiet ist der Verschleißschutz, da sich dünne und und an den Anwendungsfall angepasste funktionaler Oberflächen gut aufbringen lassen,
Daneben dient das Laserauftragschweißen, das oft auch als Laserbeschichten seltener als "Auflasern" bezeichnet wird, dem Aufbau dreidimensionaler Strukturen, dem Lasergenerieren.
Materialien für das Laserauftragschweißen
Durch das Laserauftragschweißen lassen sich alle Arten von Metallen bearbeiten. Dabei steht ein breites Spektrum an verwendbaren Zusatzmaterialien zur Verfügung, sodass das aufgeschweißte Material kann in Bezug auf Härte und mechanische Eigenschaften genau auf den Lastfall abgestimmt werden kann.
Die Zusatzwerkstoffe weisen dabei Härten zwischen 20 und 65 HRC auf. Das Laserauftragschweißen ist darüber hinaus optimal für das Einschmelzen von Hartstoffen, die sich mit einer Härte von bis zu 2000 HV für den Verschleißschutz anbieten.
Durch diese Optimierung des Materials kann auch bei der Reparatur verschlissener Teile durch Laserauftragschweißen oft ein Ergebnis erzielt werden, das weitaus bessere Eigenschaften als das Original hat.
Grundlagen Laserauftragschweißen
Laserauftragschweißen – Ein Verfahren der modernen Beschichtungstechnologie
Der Prozess des Laserauftragschweißens basiert auf folgenden Kernkomponenten:
1. Energiequelle – der Laser
Ein Hochleistungslaser (z. B. Faserlaser oder Diodenlaser) erzeugt einen gebündelten Lichtstrahl mit hoher Energiedichte. Dieser wird präzise auf die Werkstückoberfläche fokussiert.
2. Zusatzwerkstoff
Als Zusatzmaterial kommen metallische Pulver oder Drähte zum Einsatz. Häufig verwendete Werkstoffe sind:
- Edelstahl
- Nickelbasislegierungen
- Kobaltbasislegierungen
- Hartmetalllegierungen
- Pseudo-Legierungen (Metall+Hartstoffe)
3. Schmelzbadbildung
Der Laser schmilzt sowohl einen kleinen Bereich des Grundwerkstoffs als auch den zugeführten Zusatzwerkstoff auf. Dadurch entsteht eine feste, porenarme Verbindung mit geringer Verdünnung.
4. Schutzgas
Ein Schutzgas (z. B. Argon) verhindert Oxidation während des Prozesses und stabilisiert das Schmelzbad.
Was ist Laserauftragschweißen?
Das Laserauftragschweißen (auch als Laser Metal Deposition, LMD, bekannt) ist ein innovatives Verfahren zur gezielten Beschichtung und Reparatur metallischer Bauteile. In der industriellen Fertigung gewinnt diese Technologie zunehmend an Bedeutung, da sie höchste Präzision, geringe Wärmeeinbringung und flexible Materialkombinationen ermöglicht. Ob im Werkzeugbau, Maschinenbau oder in der Luftfahrtindustrie – das Laserauftragschweißen bietet effiziente Lösungen für Verschleißschutz, Reparatur und die additive Fertigung.
Laserauftragschweißen – Ein Verfahren der modernen Beschichtungstechnologie
Beim Laserauftragschweißen handelt es sich um ein additives Schweißverfahren, bei dem metallisches Pulver oder Draht mithilfe eines fokussierten Laserstrahls auf ein Werkstück aufgetragen und gleichzeitig aufgeschmolzen wird. Der Laser erzeugt dabei ein lokales Schmelzbad, in das der Zusatzwerkstoff eingebracht wird. Nach dem Erstarren entsteht eine stoffschlüssige, metallurgisch gebundene Schicht.
Das Verfahren zählt zur Gruppe der additiven Fertigungstechnologien und ermöglicht sowohl die Beschichtung als auch die gezielte Geometrieerzeugung durch schichtweisen Materialauftrag.
Vorteile des Laserauftragschweißens
Das Laserauftragschweißen bietet gegenüber konventionellen Beschichtungs- und Schweißverfahren zahlreiche Vorteile:
- Geringe Wärmeeinbringung → Minimale Bauteilverformung
- Hohe Präzision → Exakte Schichtdicken und feine Strukturen
- Metallurgische Bindung → Hohe Haftfestigkeit
- Materialvielfalt → Unterschiedliche Werkstoffkombinationen möglich
- Ressourceneffizienz → Geringer Materialverlust
- Automatisierbarkeit → Integration in CNC- und Robotersysteme
Gerade bei der Reparatur hochpreisiger Werkzeuge oder Maschinenkomponenten ermöglicht das Verfahren eine wirtschaftliche Instandsetzung statt eines kostenintensiven Austauschs.
Typische Anwendungsbereiche
Laserauftragschweißen wird branchenübergreifend eingesetzt:
- Werkzeug- und Formenbau
- Maschinen- und Anlagenbau
- Automobilindustrie
- Luft- und Raumfahrt
- Energie- und Turbinentechnik
- Holz- und Kunstoffindustrie
Insbesondere für Verschleißschutzbeschichtungen, Korrosionsschutz, Funktionsschichten sowie die Reparatur beschädigter Bauteile ist das Verfahren ideal geeignet.
Unterschied zu herkömmlichen Schweißverfahren
Im Vergleich zu klassischen Schweißtechniken wie WIG- oder MIG-Schweißen zeichnet sich das Laserauftragschweißen durch eine deutlich kontrolliertere Wärmeeinbringung und höhere Prozessstabilität aus. Die präzise Steuerbarkeit des Laserstrahls ermöglicht eine reproduzierbare Qualität und minimale Nachbearbeitung.
Fazit: Zukunftstechnologie für industrielle Anwendungen
Das Laserauftragschweißen ist ein zukunftsweisendes Verfahren in der modernen Metallverarbeitung. Dank hoher Präzision, Flexibilität und Wirtschaftlichkeit bietet es optimale Lösungen für Beschichtung, Reparatur und additive Fertigung. Unternehmen profitieren von verlängerten Standzeiten, reduzierten Kosten und nachhaltiger Ressourcennutzung.