HyLAS

Hybrides Auftragschweißen via Direkt-Diodenlaser

Bei der Verarbeitung von pulverförmigem Schweißzusatzwerkstoff gehört die koaxiale-nichtzentrische Zufuhr zum Stand der Technik. Die Austrittsöffnungen von Schutzgasstrom, Laserstrahl und Pulvermassestrom sind in der Regel in die Prozessdüse integriert. Zumeist tritt der Laserstrahl aus einer zentrisch angeordneten Bohrung aus der Bearbeitungsdüse aus, welche zugleich der Bereitstellung des Schutzgases dient. Je nach Konzept wird das Pulver durch einen äußeren, koaxial um die Laserstrahlaustrittsöffnung angeordneten Ringspalt oder mittels mehrerer radial angeordneter Pulverkanäle bereitgestellt. Die Erzeugung eines homogenen, gut fokussierten Pulverstromes in Fokusebene setzt den Einsatz strömungstechnisch anspruchsvoller, kostenintensiven Ringspalt- oder Mehrstrahldüsen voraus.

Ziel des Forschungsvorhabens, mit Unterstützung der Ernst-Abbe-Hochschule Jena, ist die Entwicklung eines neuartigen, hybriden, kostengünstigen Auftragschweißprozesses für den industriellen Anwender. Dises hybrides Laserauftragschweißsystem, dass die Verarbeitung von pulver- und drahtförmigen Schweißzusatzwerkstoff in koaxialer Anordnung zum Laserstrahl ermöglicht, stellt ein absolutes Novum im Bereich des Laserauftragschweißens dar. Die Basis hierfür bildet ein innovatives, patentiertes Auftragschweißsystem bei dem erstmalig die Strahlquelle direkt in den Bearbeitungskopf integriert ist. Im Mittelpunkt des Forschungsvorhabens steht die Validierung des prozesstechnischen Potentials des neuartigen Auftragschweißsystems. Hierzu werden in umfassenden praktischen Auftragschweißversuchen verschiedenste Parameterstudien durchgeführt. Die aus werkstofftechnischen Analysen gewonnen Daten dienen der Ableitung einer umfassenden Prozesscharakteristik. Um den Laborcharakter der Untersuchungen zu umgehen und dem industrielen Einsatzzweck gerecht zu werden, erfolgt die Prüfung der Übertragbarkeit der ermittelten Prozessparameter auf komplexere, industrienahe Auftragschweißapplikationen in den Bereichen des alternativen Aufbaus von Werkzeugen und des Reparaturschweißens.