Spannungs- und Verformungsuntersuchungen beim Laser- und Plasma-Pulver-Auftragschweißen

Die Reparatur von Werkzeugen und Bauteilen durch Auftragschweißen ist in der Industrie weit verbreitet. Darüber hinaus gewinnt das Auftragschweißen zunehmend an d Bedeutung im Bereich der Prototypfertigung. Voraussetzung für den industriellen Einsatz des Verfahrens für die Prototypfertigung ist die Herstellung verzugs- und eigenspannungsarmer Bauteile oder Bauteilsegmente in einer akzeptablen Fertigungszeit. Zur Beschleunigung des generativen Aufbauprozesses und zur Verringerung der Eigenspannungen generierter Bauteile wurde im Fraunhofer Institut für Werkstoff- und Strahltechnik (IWS) das Verfahren des Laser-Pulver-Auftragschweißens (LPA) mit dem des Plasma-Pulver-Auftragschweißens (PPA) kombiniert. Der Einsatz des Laserstrahles findet nur dort statt, wo dessen hohe Präzision erforderlich ist. Die weiteren Auftragschweißungen erfolgen mittels Plasmaschweißen. Die Eigenschaften der so generierten Körper und reparierten Bauteile werden wesentlich von den Wechselwirkungen zwischen Eigenspannung und Verzug beeinflusst. Um genauere Aussagen über zu erwartende Spannungen bzw. Verformungen beim Generieren von Volumenkörpern zu erhalten, wurden deshalb der Einfluss unterschiedlicher Wärmeführungen untersucht. Zur Berechnung der zu erwartenden Spannungen und Verformungen diente das Modell der eingeschnittenen Oberfläche. In der vorliegenden Arbeit werden die Ergebnisse der Eigenspannungs- und Verformungsuntersuchungen nach dem Laser- und Plasma-Pulver-Auftragschweißen vorgestellt.