Draht-Pulverdüse zum Laserauftragschweißen

MatLaMeD

Entwicklung neuer Verfahren zum hybriden Laserauftragschweißen

1.8.2018 - 31.7.2020

Beim Laserauftragschweißen wird ein metallischer Werkstoff, je nach Verfahren entweder in Form von Draht oder Pulver, auf die Oberfläche eines Bauteils aufgetragen. Dies geschieht, indem ein Laserstrahl, der auf das Bauteil gerichtet ist, den Werkstoff in der gewünschten Geometrie aufschmilzt. Das Laserauftragschweißen eignet sich damit besonders zur additiven Fertigung sowie zur Verstärkung und Reparatur von Werkzeugen und anderen Bauteilen.

Großes Potenzial steckt in einer Kombination aus draht- und pulverbasiertem Laserauftragschweißen: Durch das hybride Laserauftragschweißen können Bauteile oder bestimmte Bauteilbereiche gezielt an lokale mechanische, thermische und chemische Belastungen angepasst werden. Die Vorteile: Die Bauteile verschleißen nicht so schnell und ihre Lebensdauer verlängert sich deutlich. Dieses Verfahren und die dazugehörigen Prozesse sind jedoch noch wenig erforscht.

Ziel des Verbundvorhabens »MatLaMeD« ist es, neues Prozesswissen auf dem Gebiet des hybriden Laserauftragsschweißens zu gewinnen. Das Fraunhofer IPT entwickelt zudem gemeinsam mit den vier Industriepartnern im Projekt ein hybrides Verfahren, bei dem gleichzeitig Draht und Pulver aufgeschmolzen werden. Diese Kombination soll es ermöglichen, bestehende Werkstoffe wie H11-Stahl leistungsfähiger zu machen oder sogar völlig neue, gradierte Werkstoffsysteme additiv herzustellen.

Ziele im Projekt »MatLaMeD«

  • Entwicklung eines neuen, hybriden Verfahrens zum Laserauftragschweißen mit materialbezogenen Prozessstrategien
  • Entwicklung neuer, materialbezogener Algorithmen zur Bahnplanung für das hybride Laserauftragschweißen,
  • Entwicklung einer CAM-Lösung für das hybride Laserauftragschweißen,
  • Weiterentwicklung eines Verfahrens zur Herstellung neuer Drahtwerkstoffe aus Warmarbeitsstahl für das Laserauftragschweißen

Projektförderung

  • Projektträger Karlsruhe (PTKA)
  • Produktion, Dienstleistung und Arbeit
  • Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
  • Förderkennzeichen: 02P1E000

Projektpartner

  • ModuleWorks GmbH, Aachen
  • EXAPT Systemtechnik GmbH, Aachen
  • ArcelorMittal Belgium
  • Laser Coating Diamond Technology sa, Belgien