Draht statt Pulver

Die exakte Zuführung sowie das vollständige Aufschmelzen des Drahtzusatzwerkstoffs ermöglichen eine Materialausnutzung von 100%. Die Materialeffizienz des drahtbasierten Laserauftragschweißen ist somit unschlagbar!

Titan und Inconel als Herausforderung

Die Verarbeitung von Hochleistungswerkstoffen mittels additiver Verfahren ist anspruchsvoll. Das Fraunhofer IPT stellt sich dieser Herausforderung seit Jahren und fokussiert sich insbesondere auf das drahtbasierte Laserauftragschweißen von Hochleistungswerkstoffen wie Titan und Inconel.

Ressourceneffizienter Werkzeugbau

Nicht nur für die additive Fertigung von Bauteilen ist das Laserauftragschweißen mit Draht geeignet. Selbst für die lokale Reparatur von Bauteilschäden stellt das Verfahren eine effiziente Alternative dar.

Additive Fertigung durch Laserauftragschweißen mit Draht (LMD-W)

Die additive Fertigung individualisierter und komplexer Bauteile polarisiert nicht länger nur den industriellen Markt, sondern wirkt sich auch auf die Verbraucher und Endanwender aus. Als umweltschonende und materialeffiziente Alternative zu den bekannteren pulverbasierten Verfahren entwickeln wir für die Herstellung metallischer Bauteile das drahtbasierte Laserauftragschweißen (LMD-W: Wire-based Laser Metal Deposition) weiter. Ursprünglich für den Verschleißschutz konzipiert wird beim LMD-W Draht mit dem Laser aufgeschmolzen und schichtweise gezielt auf der Bauteiloberfläche aufgebracht. Mit unserer eigens entwickelten CAD/CAM-Software steuern und regeln wir den Prozess, und bauen damit Schicht für Schicht das gewünschte Bauteil auf. Zur Auswahl des Drahtzusatzwerkstoffs steht eine Vielzahl unterschiedlicher genormter Fülldrähte, Massivdrähte und spezieller Laserdrähte, die sehr kostengünstig verarbeitet werden können und qualitativ hochwertige Bauteile erzeugen.

Unsere Leistungen

  • Machbarkeitsstudien zum Laserauftragschweißen mit Draht
  • Prozessentwicklungen und Fertigung
  • Additive Fertigung von Kleinserien im Kundenauftrag
  • Implementierung des drahtbasierten Laserauftragschweißens in bestehende Prozessketten
  • Aufbau von Anlagen zum Laserauftragschweißen mit Draht
  • Integration von Laser- und Drahtzuführungssystemen in Werkzeugmaschinen

Anwendungsbeispiele

Modifikation und Reparatur von Werkzeugen

Werkzeuge unterliegen in Ihrem Lebenszyklus durch Abrasion, Adhäsion und andere Belastungen einem hohen Verschleiß. Das Laserauftragschweißen mit Draht unter Einsatz geeigneter Zusatzwerkstoffe kann die Standzeit der Werkzeuge deutlich verlängern.

Additive Fertigung von Strukturbauteilen

Durch drahtbasiertes Laserauftragschweißen können Strukturbauteile konturnah, porenfrei und mit einer lokalen Schutzgaszufuhr höchst effizient gefertigt werden. Ein weiterer großer Vorteil dabei ist, dass aufgrund des drahtförmigen Zusatzwerkstoffs keine lungengängigen Partikel in die Umgebung gelangen.

Additive Fertigung komplexer Bauteile

Der schichtweise Aufbau beim drahtbasierten Laserauftragschweißen kann anhand einer eigens entwickelten CAD/CAM-Software auf frei definierbare Grundkörper und -formen aufgebracht werden. Dies erlaubt die Herstellung selbst komplexer Bauteile wie Turbinenschaufeln. Dabei können das Substrat und der Zusatzwerkstoff auch artfremd sein, etwa wenn die Herstellungskosten eine dominierende Rolle spielen.

Projekte

LMD-W-20-L

Intelligentes Bearbeitungsmodul zum drahtbasierten Laserauftragschweißen

OpenHybrid

Integration des drahtbasierten Laserauftragschweißens in Werkzeugmaschinen

InnoCaT3

InnoCaT3 – Ressourceneffizienter Werkezugbau

Bilaterale Industrieprojekte

Bilaterale Industrieprojekte zum Laserauftragschweißen mit Draht: Aufbau von Funktionsschichten im Werkzeugbau, Strukturbauteilen für die Luft- und Raumfahrt aus Titan und Turbinenschaufeln aus Nickelbasislegierungen