Pulver-Auftragschweißen

​3.Pulver-Auftragschweißen

​​Wie der Name verrät, wird beim Pulver-Auftragschweißen auch Pulver als Ausgangsmaterial benutzt. Dieses Pulver wird diesmal aber direkt über eine Pulverdüse eingebracht und mit einem Laserstrahl auf die darunter liegende Ebene aufgeschweißt. Die grundlegendsten Unterschiede zum Pulverbettschmelzverfahren ist die freie Skalierbarkeit der Modelle und die höhere Aufbaugeschwindigkeit. Das heißt - die Verfahrwege der Maschine bzw. des Roboters sind die entscheidenden Grenzen der erzeugten Modelle. Ein weiteres Einsatzgebiet dieses Verfahrens ist das Veredeln von Oberflächen. Damit können Bauteile widerstandsfähig und belastbarer werden.

​Kaltgasspritzen

Bildquelle: ​www.​​newspray.ch​

Werkstoffe:  

​​Metalle (Nickel, Nickel-Chrom- Legierung, Platin, Tantal, Titan, Magnesium, Eisen-Kobalt)


​Materialform:​

Pulver


Anwendungbeispiele:

​Luft-Raumfahrt, Elektroindustrie, Automobilindustrie


Verfügbarkeit:

​Industrie


Beschreibung:

Das Kaltgasspritzen ist ein kinetisches Beschichtungsverfahren. Der Beschichtungswerkstoff wird dabei mit hoher Geschwindigkeit auf das Grundmaterial aufgetragen. Ein vorgeheiztes Prozessgas (z.B. Helium, Stickstoff) wird in einer Lavaldüse unter hohem Druck entspannt. Durch die spezielle Düsengeometrie wird das Gas auf Überschallgeschwindigkeit beschleunigt. Vor dem Düseneingang wird dann das entsprechende Pulvermaterial in den Gasstrahl injiziert. Durch die enormen Kräfte werden die Partikel beim Aufprall plastisch verformt. Sie verbinden sich so mit dem Grundmaterial. Es entsteht eine dichte und fest haftende Schicht, die porenfrei ist und somit Eigenschaften aufweisen kann, die sonst nur Massivwerkstoffe haben.


​Mögliche Arbeitsschritte:

​1.Datenverabeitung

  • ​​Fertigungsparmeter festlegen
  • ​Werkstück ausrichten

​2.Fertigung

  • Pulverauftrag mittels Gasstrahl

3.​Nacharbeit

  • ​Thermische Nachbehandlung möglich
  • ​Diverse Nacharbeiten möglich (Schleifen​, Fräsen, Lackieren, etc.)

Besonderheiten:

  • ​Fest haftende, dichte und metallisch reine Schichten
  • ​Kupferbeschichtungen in Elektronik-Qualität
  • ​Schichtdicken von 30 µm bis mehrere ​Millimeter
  • arrow-circle-o-right
    ​Endkonturnahe Strukturen ​möglich

​Hersteller:


​Auftragsschweißen

​Bildquelle: ​http://www.lzh.de

Werkstoffe:  

Nickel-Basis-Legierungen, Chrom-Nickel-Stähle, Kobalt-Basis-Legierungen, Karbidhaltige Werkstoffe, Eisen-Legierungen


​Materialform:​

Pulver


Anwendungbeispiele: ​​

Reparatur oder Modifikation bestehender Bauteile, Veredelung von Oberflächen, Korrosion- und Verschleißschutz und für Hochtemperaturanwendungen


Verfügbarkeit:

​Industrie


Beschreibung:

Beim Auftragschweißen wird metallisches Pulver mittels eines Energielasers auf das vorhandene Werkstück aufgeschweißt. Das Pulver wird von außen hinzugefügt und verbindet sich porenfrei mit dem Grundmaterial. Es können diverse Beschichtungen aufgeschweißt werden, welche die Oberflächenbeschaffenheit verbessern oder aber Werkstückkonturen rekonstruieren, welche durch verschleißbedingte Abnutzung in Mitleidenschaften geraten sind. Das Auftragsschweißen kann manuell aber auch automatisiert durchgeführt werden.


​Mögliche Arbeitsschritte:

​1.Datenverabeitung

  • ​​Fertigungsparmeter festlegen
  • ​Werkstück ausrichten

​2.Fertigung

  • Pulverauftrag mittels Energielaser

3.​Nacharbeit

  • ​Diverse Nacharbeiten möglich (Schleifen​, Fräsen, Lackieren, etc.)

Besonderheiten:

  • ​Metallische porenfreie Bindung
  • ​Gute Oberflächenqualität mit geringer Rauheit
  • ​Wenig Verlust vom Auftrags Pulver

​Hersteller:


​​LMD/DMD/LC
​Laser Metal Deposition /Direct Metal Deposition/ Laser Cladding

​Bildquelle: ​https://www.fst.nl

Werkstoffe:  

Stähle, Basislegierungen aus Nickel (Ni), Cobalt (Co), Aluminium (Al), Kupfer (Cu) oder Titan (Ti), Titancarbid(TiC)


​Materialform:​

Pulver


Anwendungbeispiele:

​​​Luft- und Raumfahrt, Energie, Petrochemie, Automobiltechnik, Medizintechnik


Verfügbarkeit:

​Industrie


Beschreibung:

Bei diesem Verfahren erzeugt der Laser ein Schmelzbad auf der Werkstückoberfläche. Gleichzeitig wird das Metallpulver eingebracht. Somit können verschiedene Strukturen erzeugt aber auch alte Konturen rekonstruiert und erneuert werden. Da es sich oftmals um feines Pulver handelt, bedarf es nur selten der Nacharbeit, da die erzeugten Oberflächen qualitativ sehr hochwertig sind.


​Mögliche Arbeitsschritte:

​1.Datenverabeitung

  • ​​Fertigungsparmeter festlegen
  • ​Werkstück ausrichten

​2.Fertigung

  • Aufbringen des Pulvers

3.​Nacharbeit

  • ​Diverse Nacharbeiten möglich (Schleifen​, Fräsen, Lackieren, etc.)

Besonderheiten:

  • ​Hohes Prozesstempo
  • ​Hohe Aufbauraten
  • ​Verschiedene Materialkombinationen möglich

​Hersteller:


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