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Highspeed-Plasma-Laser-Cladding (HPLC) als hybrides Beschichtungsverfahren: Evaluierung des Einsatzpotentials für hohe Prozessgeschwindigkeiten

 
: Brunner-Schwer, Christian; Schreiber, Frank; Graf, Benjamin; Rethmeier, Michael

Deutscher Verband für Schweißen und Verwandte Verfahren e.V. -DVS-:
DVS Congress 2019. Große Schweißtechnische Tagung : DVS-Studentenkongress; Vorträge der Veranstaltungen in Düsseldorf vom 16. bis 17. September 2019
Düsseldorf: DVS Media, 2019 (DVS-Berichte 355)
ISBN: 978-3-96144-066-5
ISBN: 3-96144-066-2
S.495-501
Große Schweißtechnische Tagung <2019, Düsseldorf>
Deutscher Verband für Schweißen und Verwandte Verfahren (DVS Studentenkongress) <2019, Düsseldorf>
Deutsch
Konferenzbeitrag
Fraunhofer IPK ()
highspeed plasma laser cladding; wear resistance; NiCrBSi; tungsten carbide; deposition welding

Abstract
Das Plasma-Pulver-Auftragschweißen ist ein Verfahren, dass hohe Auftragraten ermöglicht, jedoch auch eine erhöhte thermische Belastung des Bauteiles verursacht. Laser-Pulver- Auftragschweißen hingegen erreicht eine hohe Präzision und eine geringe Aufmischung, erfordert jedoch ein kostspieliges Hochleistungslasersystem und erreicht im Vergleich nur geringe Auftragraten, was zu hohen Verarbeitungskosten führt. Eine Kopplung von Laser- und Lichtbogenenergie in einer gemeinsamen Prozesszone zielt darauf ab, die jeweiligen Vorteile beider Technologien zu nutzen. Dies betrifft insbesondere die Effizienz der Wärmeausnutzung und der Nutzung des Zusatzwerkstoffs. Es wird ein Plasma-Laser-Hybrid-Prozess als Highspeed-Plasma-Laser-Cladding-Technologie (HPLC) für Beschichtungs- sowie Instandsetzungszwecke vorgestellt. Gezeigt werden Ergebnisse mit Prozessgeschwindigkeiten von 10 m/min bei Laserleistungen von 2 kW, dabei können Flächenraten von mehr als 1 m2/h erreicht werden. Effiziente Beschichtungen von großen Flächen, beispielsweise auf rotationssymmetrischen Bauteilen stellen ein relevantes Anwendungsfeld für diesen Technologieansatz dar. Die Nickelbasislegierung Inconel 625 wird als Korrosionsschutzwerkstoff eingesetzt. Im Rahmen der Verfahrensprüfung werden die hergestellten Beschichtungen einer EDX Messung unterzogen. Prozesscharakteristische Kenngrößen wie z.B. die Auftragrate werden vorgestellt und vor dem Hintergrund wirtschaftlicher Kennzahlen diskutiert. Zusätzlich werden die Aufmischung, Spurgeometrie und Wärmeeinflusszone der Spuren und Schichten ausgewertet. Im Vergleich zum Laser-Pulver-Auftragschweißen werden Spuren bei hohen Prozessgeschwindigkeiten mit einer hohen Auftragrate erzeugt.

: http://publica.fraunhofer.de/dokumente/N-577701.html