Die Erhaltung der Konkurrenzfähigkeit in produzierenden Betrieben erfordert die stetige Verbesserung der Bauteilspezifikationen und/oder alternative, kosteneffizientere Prozessketten für die Produktion und Kreislaufwirtschaft. Als ein alternatives Fertigungsverfahren konnte eine modifizierte Variante des Laserauftragschweißens, das Extreme Hochgeschwindigkeits-Laserauftragschweißen (EHLA), die Beschichtungseffizienz für den Verschleiß- und Korrosionsschutz von rotationssymmetrischen Bauteilen um ein vielfaches erhöhen, da das Verfahren hohe Vorschubsgeschwindigkeiten (> 20 m/min) und die Verarbeitung von schwer schweißbaren Materialien zulässt. Das Fraunhofer ILT hat das anfänglich 2D rotationssymmetrische Verfahren auf die Bearbeitung in 3 Dimensionen für die additive Fertigung, Freiformoberflächenbeschichtung und -reparatur transferiert. Neben der Möglichkeit nicht-rotationssymmetrische Bauteile zu bearbeiten, ermöglicht das EHLA Verfahren in 3 Dimensionen, EHLA3D, die Kombination von hohen Auftragsraten und hohen Strukturauflösungen.
Die prozessspezifischen Vorteile des EHLA3D-Verfahren sind der Aufbau von dünnwandigen Elementen, Verarbeitbarkeit von schwer schweißbaren Materialien sowie die endkonturnahe, additive Fertigung. Diese Vorteile erlauben je nach Materialauswahl Bauteilspezifikationen sowie Prozessspezifikationen, die neue Anwendungsfelder im industriellen Umfeld erschließen können. Beispiele der Ausweitung der Einsatzmöglichkeiten von EHLA3D auf weitere Anwendungsfelder sind u.A.:
- Effiziente additive Fertigung von filigranen Komponenten
- Endkonturnahe Reparatur von verschlissenen Komponenten aus schwer schweißbaren Materialien für die Kreislaufwirtschaft
- Oberflächenfreiformbeschichtung für den Verschleiß- und Korrosionsschutz sowie Auftrag von reibungsreduzierenden Gleitschichten
Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT
