Um verschlissene Bauteile zu reparieren, können Techniker die Oberfläche mithilfe eine Lasers wieder neu beschichten. Das Verfahren nennt sich Laserauftragsschweißen: Per Düse wird das Material, etwa Metallpulver, auf die Oberfläche gepustet und mit einem Laser aufgeschweißt, berichtet Antonio Candel-Ruiz vom Unternehmen Trumpf in Ditzingen. Die Schaufeln von Flugzeugturbinen können damit beispielsweise von punktuellen Schäden befreit werden. Aber auch neue Produkte kann der Laser mit einer dünnen Schutzschicht panzern.
Ein Festkörper- oder CO2-Laser erzeugt zunächst in der Metalloberfläche in Schmelzbad. Parallel zum Strahl wird ein Metallpulver eingeblasen, das sofort aufschmilzt. Auch Pulvermischungen können einsetzt werden, um die Eigenschaften genau auf die gewünscht Härte oder Korrosionsbeständigkeit abzustimmen. In Frage kommen beispielsweise Eisen-, Kobalt-, Titan- und Nickellegierungen sowie karbidhaltige Materialien. Die Schweißspuren haben eine Höhe von 0,3 bis 1,2 Millimeter und eine Breite zwischen 1 und 3 Millimeter. Um die Schichtstärke zu erhöhen, fährt der Laser einfach mehrmals darüber.
Auch dreidimensionale Strukturen können dadurch hergestellt werden. Laut Unternehmen gelangt durch das Verfahren nur sehr wenig Wärmeenergie in das Werkstück, sodass es sich nicht verzieht. Die Einsatzpalette ist breit und erstreckt sich über viele Branchen – von der Landwirtschafts- bis zur Medizintechnik, berichten die Entwickler. Die aufgetragenen Schichten sollen vor hohen Temperaturen, Verschleiß und Korrosion schützen. Schneidscheiben von Häckselmaschinen gewinnen eine höhere Robustheit durch Auftrag karbidhaltiger Materialien. Zylinderlaufflächen in Automotoren erhalten eine Verschleißschutzschicht. Auch die hoch beanspruchten Bohrgestänge von Erdölbohrungen lassen sich mit einer besonders widerstandsfähigen Schicht panzern.
Weitere Informationen: Unternehmen Trumpf Martin Schäfer (unterstützt durch das Kompetenznetz Optische Technologien in Baden-Württemberg, Photonics BW)
