Fraunhofer-Institut für Produktionsanlagen und Konstruktionstechnik
Fraunhofer-Institut für Produktionsanlagen und Konstruktionstechnik

Laser-Pulver-Auftragschweißen

Wir bieten unseren Kunden ein breites Leistungsspektrum im Rahmen der Tätigkeitsschwerpunkte Reparatur, Modifikation und Neuteilfertigung. Dazu gehören die Entwicklung und Erprobung neuer Pulverwerkstoffe sowie die Anpassung von Bauteilgeometrie und Bauteileigenschaften an die jeweiligen konkreten Beanspruchungen. Unser Angebot beginnt bei der Beratung und Durchführung von Machbarkeitsstudien und deckt alle weiteren Schritte bis hin zu einer Implementierung des Laser-Pulver-Auftragschweißens in bestehende Fertigungsketten ab.

© Fraunhofer IPK

Verschleißschutz

Moderne Bauteile sind höchsten Belastungen ausgesetzt. Gleichzeitig steigen die Anforderungen an die Lebensdauer stetig. Laser-Pulver-Auftragschweißen bietet hier die Möglichkeit, Bauteile durch das Auftragen von Schutzschichten für herausfordernde Einsatzbedingungen auszulegen. Durch die Verwendung von karbidhaltigen Materialien lässt sich die Verschleißbeständigkeit immens steigern. Dabei werden die Schichten nur an genau den Stellen aufgetragen, an denen die Verschleißwirkung auftritt. Dies spart Materialkosten und ermöglicht eine hohe Produktivität.

© Fraunhofer IPK / Angela Salvo González

Optimierung der Aufbaustrategie im additiven Einsatz

Ziel unserer FuE-Arbeiten ist es, einen qualitätsgerechten additiven Aufbau mit hoher Produktivität zu erreichen. Neben experimentellen Untersuchungen übertragen wir numerische Simulationsmethoden aus dem Verbindungsschweißen auf die additive Fertigung. Damit erstellen wir für unsere Kunden virtuell Vorhersagen zum Temperaturfluss, der Maßhaltigkeit und den Eigenspannungen im Laser Pulver Auftragsschweißen.

© Fraunhofer IPK

Qualitätssicherung

Wir befassen uns mit der Entwicklung eindeutiger Qualitätsroutinen entlang der additiven Prozesskette, inklusive des Laser-Pulver-Auftragschweißens. Damit wollen wir eine Grundlage für die Zertifizierung additiver Technologien schaffen. Auf der Basis einer durchgängigen Datenaufnahme und einer Verknüpfung dieser Daten mit der erzielten Bauteilqualität leiten wir Maßnahmen zur Optimierung der additiven Produktion ab.

Ausgewählte Referenzen

Kombinierte Prozesskette

Wir kombinieren das Selektive Laserstrahlschmelzen und das Laser-Pulver-Auftragschweißen in einer Prozesskette, um eine erhöhte Funktionalität additiv gefertigter Bauteile zu ermöglichen.

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Sensorik in additiven Bauteilen

3D-Druck und IoT-Lösungen bieten neue Möglichkeiten des Zustandsmonitorings von sichheitskritischen Bauteilen.

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Highspeed-Plasma-Laser-Cladding

Das neue Verfahren kombiniert einen Plasmalichtbogen mit Laserstrahlung in einer gemeinsamen Prozesszone und ermöglicht so effiziente metallische Beschichtungen.

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Laserstrahl-Reparaturschweißen

Wir entwickeln eine neue Systemtechnik für Reparaturanwendungen, die neben dem Laserstrahlverfahren eine Prozessüberwachung und Simulationsunterstützung bietet.

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Certify as you build

Mithilfe künstlicher neuronaler Netze können während der additiven Fertigung Prozessparameter erfasst und auf dieser Basis Vorhersagen über die Bauteilqualität getroffen werden.