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Unter Laserauftragschweissen versteht man den Prozess von endkonturnahen Formen und der ergänzenden Beschichtungstechnologie für das thermische Spritzverfahren. Es wird zunehmend anstelle des PTA-Schweißens (Plasma Transfered Arc) eingesetzt und übertrifft bei komplexeren Schweißreparaturen und stark reproduzierbaren Anwendungen herkömmliche Schweißverfahren wie das Wolfram-Inertgas-Schweißen (WIG) bei weitem.

Die wesentlichen Vorteile dieses Prozesses
  • Metallurgisch verbundene und vollständig dichte Schichtgefüge
  • Minimale Wärmeeinflusszone und geringe Dilution zwischen dem Substrat und dem Füllstoff im Vergleich zu anderen Technologien des Auftragschweißens. Dadurch wird erreicht, dass funktionale Beschichtungen dünner sein können.
  • Durch die hohe Erstarrungsgeschwindigkeit entsteht eine feine, gleichmäßige Mikrostruktur, die zu einer erhöhten Verschleissfestigkeit von Karbidbeschichtungen führt 
  • Der Aufbau in Ecken durch lokal minimiertes Aufschweißen ist möglich 
  • Der Nahtaufbau von endkonturnahen Formen erfordert einen geringen Nachbearbeitungsaufwand 
  • Ausgezeichnete Prozessstabilität und Reproduzierbarkeit dank des numerisch gesteuerten Schweissprozesses 
Typische Anwendungen
  • Wiederherstellung von Maßhaltigkeiten
  • Verschleiss- und Korrosionsschutz 
  • Laser Additive Manufacturing 
Prozessbeschreibung

Beim Laserauftragschweissen schmilzt der Laser die Bauteiloberfläche lokal auf. Dem Schmelzfleck wird der Schweisszusatz mit einer Pulverdüse in Pulverform zugeführt. Das pulverförmige Ausgangsmaterial wird durch ein Inertgas durch eine Pulverdüse in das Schmelzbad transportiert. Laseroptik und Pulverdüse bewegen sich über das Werkstück und so lassen sich Lage für Lage einzelne Raupen aufbringen, die Schichtdicke erhöhen oder ganze Geometrien mithilfe des so genannten Laser Cladding in Hochgeschwindigkeit aufbauen beziehungsweise wiederherstellen.

Verfahrensgrundlagen
  • Wärmequelle: Laser
  • Ausgangsmaterial: schweißbare Pulver (Metalle, Metalllegierungen, Karbidgemische)
  • Typische Laserleistung: 1 bis 6 kW
  • Typische Aufbaurate: 0,1 bis 12 kg/h (0,2 bis 26,5 lb/h)
  • Typische Schichtdicke: 0,2 bis 4 mm (0,008 bis 0,157 in)

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