Seitliche Pulverdüsen

Zyklonpulverdüsen zur seitlichen Pulverzuführung

Die seitlichen Pulverdüsen („Off-Axis“) stellen leichte, einfache und robuste Systeme dar, die sich vor allem durch sehr gute Zugänglichkeit selbst bei extrem schlecht erreichbaren Schweißposition auszeichnen. Die Pulverzufuhr ist dadurch allerdings nicht richtungsunabhängig, und die Auftragschweißungen sind mithin auf einfache, gerade Schweißraupen limitiert.

Zyklonpulverdüse zur seitlichen Pulverzuführung
© Fraunhofer IWS Dresden
Zyklonpulverdüse zur seitlichen Pulverzuführung
Seitliche Pulverdüse mit xyz-Justiereinrichtung zum Auftragschweißen von Kurbelwellen
© Fraunhofer IWS Dresden
Seitliche Pulverdüse mit xyz-Justiereinrichtung zum Auftragschweißen von Kurbelwellen

Bei der Bauart der Zyklonpulverdüse trennt der Zyklonabscheider überschüssiges Trägergas vom Pulver-Gas-Gemisch. Hierdurch können kleine Förderraten (< 2 g / min) besonders stabil und mit geringer Austrittsgeschwindigkeit der Pulverteilchen zugeführt werden. Außerdem lassen sich zwei Pulverkomponenten simultan und unabhängig voneinander zuführen. Insbesondere Pulver mit sehr unterschiedlichen Dichten können so während des laufenden Schweißprozesses homogen gemischt werden.


Anwendung

Mit den seitlichen Pulverdüsen können geometrisch eher einfache Auftragschweißungen aus Einzelraupen und Flächenbeschichtungen hergestellt werden. Die geringe Teilchengeschwindigkeit ist besonders vorteilhaft bei hochpräzisen Auftragschweißungen mit Schweißraupenbreiten kleiner als 200 µm. Diese Bearbeitungsköpfe können überall dort eingesetzt werden, wo die größeren Koaxial-Köpfe aus Gründen der Zugänglichkeit oder des Gewichts ungeeignet sind. Anwendungsbeispiele sind Reparaturschweißungen an Kolbenringnuten und Triebwerksscheiben, Materialauftrag an innenliegenden Flächen von Motorkomponenten, Ventilpanzerungen sowie die Herstellung metallischer Mikrostrukturen an Bauteilen von Flugtriebwerken.


Technische Daten

  • kommerzielle Metall- und Hartmetallpulver: +10-150 µm
  • Pulverstrahldurchmesser: 0,9 bis 2,5 mm
  • Pulvermassenstrom (Stellit): 0,5 bis 25 g / min
  • Pulvernutzungsgrad: bis 95 %
  • typische Schweißraupenbreiten: 30 µm bis 4 mm
  • geeignet für alle Industrielaser zur Materialbearbeitung