Diodenlaser und Draht – ein starkes Team beim Auftragschweißen und Generieren

Presseinformation (Nr. XVII) - Fraunhofer IWS, / 1.6.2015

Das Fraunhofer IWS Dresden und die Laserline GmbH aus Mülheim-Kärlich präsentieren zur diesjährigen LASER World of PHOTONICS in München erstmalig die für den Einsatz mit dem Hochleistungs-Diodenlaser optimierte Drahtbearbeitungsoptik zum richtungsunabhängigen Auftragschweißen und Generieren. Mit bis zu 5 kW Laserleistung und einem Drahtdurchmesser zwischen 0,6 mm und 1,6 mm können Bauteile großflächig beschichtet und dreidimensional generiert werden. Dabei sind Aufbauraten von bis zu 250 cm³/h erzielbar.

Bearbeitungsoptik COAXwire am Roboter
© Foto Fraunhofer IWS Dresden / Frank Höhler

Bearbeitungsoptik COAXwire am Roboter

Anordnung der Bearbeitungsoptik zum Werkstück
© Foto Fraunhofer IWS Dresden / Jürgen Jeibmann

Anordnung der Bearbeitungsoptik zum Werkstück

Hochleistungs-Diodenlaser LDF 4500-30 zum Drahtauftragschweißen
© Foto Laserline GmbH

Hochleistungs-Diodenlaser LDF 4500-30 zum Drahtauftragschweißen

Im Unterschied zu den bisher eingesetzten Laserbearbeitungsoptiken bietet die Bearbeitungsoptik „COAXwire“ des Fraunhofer IWS mehr als nur stechende oder schleppende Drahtzufuhr. Die koaxiale Drahtförderung ermöglicht Richtungsänderungen ohne Umorientierung des Drahtförderers und Beschichtungswinkels bis in den Überkopfbereich. Neu- oder Reparaturteile können somit auch an bisher nicht zugänglichen Positionen beschichtet werden. Weltklasse sind auch die besonders niedrigen Rautiefen. Bei einer Flächenbeschichtung mit Inconel 625 wurden beispielsweise Rautiefen von Rz < 45 µm quer zur Schweißraupe nachgewiesen.

Vom großflächigen Beschichten einfacher Bauteilgeometrien bis hin zu Turbinenschaufeln mit komplexen dreidimensionalen Strukturen bietet das Laserauftragschweißen ein breites Tätigkeitsfeld. Die Effizienz der Technologie definiert sich über Faktoren wie den Energieverbrauch und die Auftragsrate, aber auch über den Grad der Ausnutzung der zugeführten Zusatzwerkstoffe. Durch die Substitution der bisher üblicherweise verwendeten Pulverwerkstoffe mit Draht wird ein verlustfreier Auftrag erzielt. Zugleich reduziert sich die Verschmutzung der Produktionsumgebung auf ein Minimum.

Durch die Weiterentwicklung der „COAXwire“-Bearbeitungsoptik des Fraunhofer IWS Dresden werden die Vorteile des Draht-Auftragschweißens mit den Vorteilen der von der  Laserline GmbH entwickelten Diodenlaser vereint. Die Optik und der Diodenlaser, mit seinem Wirkungsgrad von über 48 %, erhöhen die Wirtschaftlichkeit des Laser-Auftragschweißens im industriellen Umfeld gravierend.

Die Experten des Fraunhofer IWS Dresden und der Laserline GmbH Mülheim-Kärlich freuen sich auf Ihren Besuch zur LASER World of PHOTONICS, Halle A3, Stand 121 (Fraunhofer-Gemeinschaftsstand) oder Halle A3, Stand 403 (Laserline GmbH).