Reparaturschweißen

Stabile Neubeschichtungen – hochwertige Schweißergebnisse – niedrige Fertigungskosten

Das Verfahren

Ähnlich wie das Erstbeschichten wird auch das Reparaturschweißen als Draht- oder Pulverauftragschweißen realisiert. Im Vorfeld der Materialbearbeitung wird zunächst die alte Beschichtung abgetragen und die Werkstückoberfläche gereinigt. Der nachfolgende Prozess ist weitgehend mit dem Beschichten identisch: Der Laserstrahl erzeugt auf der Werkstückoberfläche ein Schmelzbad, dem zugleich der Draht bzw. das Pulver zugeführt und vom Laser mit aufgeschmolzen wird. In kurzer Zeit lassen sich so äußerst stabile Neubeschichtungen bzw. Rissverschlüsse realisieren, bei denen das aufgetragene Material metallurgisch mit dem Grundmaterial verbunden ist.

Die Prozessvorteile des Diodenlasers

Mit einem Diodenlaser werden verschlissene Werkzeuge oder sonstige Bauteile instandgesetzt oder Werkzeuge durch eine Auftragsschicht umgeformt. Dabei wird zunächst die Kontur mechanisch vorbereitet und dann mit dem Laser entweder das Grundmaterial oder ein härteres Metall in Form von Pulver oder Draht aufgetragen. Beispiele für erfolgreiche Anwendungen sind die Reparatur von Lagern und Wellen sowie von Ventilsitzen und Turbinenschaufeln.

Die homogene Intensitätsverteilung im Strahl des Diodenlasers (Top-Hat Strahlprofil) sorgt für besonders gleichmäßige Schmelzbäder. Das begünstigt die Erzeugung von qualitativ hochwertigen Oberflächen, die jeweils nur in sehr geringem Maße nachbearbeitet werden müssen. Bei logistisch komplexen Reparatursituationen erweisen sich zudem auch die kompakte Bauart und Mobilität der LDM und LDF Diodenlaser immer wieder als große Vorteile.

 

 

Reparaturschweißen wird zur Wiederherstellung der Funktionsfähigkeit von Bauteilen eingesetzt. Neben Sprüngen und Rissen werden außerdem die durch Verschleiß beschädigten Beschichtungen repariert.

Anwendungsbeispiele

Quelle: Alabama Laser

Heißdrahtbeschichten

Zum Korrosions- und Verschleißschutz metallischer Antriebswellen werden gerne Keramikbeschichtungen eingesetzt. Sie blättern jedoch in regelmäßigen Abständen ab, wodurch die Welle unbrauchbar wird. Als effektives Verfahren zur Reparatur solcher Beschichtungen hat sich die ersatzweise, diodenlaserbasierte Beschichtung mit Heißdraht aus Edelstahl erwiesen. Nach Abtrag der Reste der alten Keramikbeschichtung wird hierbei der Laser auf das rotierende Bauteil fokussiert und der Edelstahldraht dem Schmelzbad zugeführt. Diese Schichterzeugung verursacht nur etwa ein Viertel der Fertigungskosten von Keramikbeschichtungen. Reparaturen der Stahlschicht sind mit diesem Verfahren schnell und unkompliziert zu realisieren.

Alabama Laser reparierte die Beschichtung einer Antriebswelle mit einem Laserline LDF 6000-60 mit 6 kW Laserleistung sowie einer patentierten Heißdrahttechnologie.

Quelle: Matex PM

Riss-Schweißen unter erschwerten Bedingungen

Neben Beschädigungen von Schutzbeschichtungen können auch Risse in Bauteilen ein Reparaturschweißen notwendig machen. Nicht immer jedoch sind solche Bauteile einfach zu erreichen: Wo beispielsweise die Demontage eines eingerissenen Zahnrads nicht ohne weiteres möglich ist, muss im Zweifelsfall der Laser zum Werkstück kommen. Mit Laserline Diodenlasern ist das kein Problem: Die leichten, kompakten und mobilen Laser können bei Bedarf selbst auf schmalen Gerüsten in luftiger Höhe sicher platziert werden und unterstützen dort alle erforderlichen Schweißarbeiten.

Ein mobil einsetzbares Diodenlasersystem LDF 3000-60 sowie ein Roboter zur Steuerung wurden in 25 m Höhe installiert, um Risse in den Zahnrädern zu verschweißen.