Einsparungspotential beim generativen Auftragschweißen

Neben niedrigen Herstellungskosten und hohen Qualitätsanforderungen sind heute vom allem kurze Produktentwicklungszeiten und die Fähigkeit, schnell auf Markterfordernisse und Kundenwünsche reagieren zu können, entscheidend für eine starke nationale und internationale Marktposition. Besonders im Werkzeug- und Formenbau stehen hohe Flexibilität und Kostenreduzierung immer kürzeren Produktlebenzyklen und wachsenden Anforderungen gegenüber. Vor diesem Hintergrund haben die Reparatur von beschädigten Werkzeugen und Bauteilen sowie die schnelle Fertigung metallischer Prototypen mit serienidentischen Eigenschaften einen gestiegenen Stellenwert im Produktionsprozess eingenommen. Das Laserauftragschweißen ist im Vergleich zu anderen Auftragschweißverfahren ein junges Verfahren, welches sich vor allem wegen der guten Steuerbarkeit, der hohen Präzision und der geringen Wärmebeeinflussung des Substrates in vielen Industriebereichen etabliert hat. Die vergleichsweise geringe Materialauftragsrate stellt für manche Anwendung jedoch einen Nachteil dar. Durch die Kombination des Laser-Pulver-Auftragschweißens (LPA) mit dem Plasma-Pulver-Auftragschweißen (PPA) steht ein wirtschaftliches Hybridverfahren zur Verfügung, mit dem sowohl eine Produktivitätssteigerung als auch verbesserte Schichteigenschaften erzielbar sind. Im Fraunhofer IWS wurden die Systemkomponenten beider Schweißverfahren gemeinsam in eine Fräsmaschine integriert. Vorteile dieser Verfahrenskombination sind eine höhere Flexibilität hinsichtlich Form und Werkstoff der Bauteile, Zeit- und Kosteneinsparung beim Reparieren oder Generieren der Bauteile sowie die vollkommen dichte Struktur und hohe Festigkeit der Bauteile. Durch das Ansetzen von Geometrien an bestehenden Werkstücken auch mit gekrümmter Oberfläche kann im Vergleich mit klassischen Fräs- und Schmiedeteilen Werkstoffe und Fertigungszeit eingespart werden.