Werkzeugmaschinen für AM nachrüsten

Fraunhofer IPT entwickelt Bearbeitungsmodul für drahtbasiertes Laserauftragschweißen

12.10.2018 - Das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT aus Aachen hat ein intelligentes Lasermodul für das Auftragschweißen mit Draht entwickelt, das sich leicht in bestehende Prozessketten, Handhabungssysteme oder Werkzeugmaschinen integrieren lässt. Auf der Formnext stellen die Aachener Ingenieure das Modul LMD-W-20-L erstmals dem Fachpublikum vor.

Das Laserauftragschweißen kommt zum Beispiel bei der Reparatur oder bei Änderung größerer Bauteile zum Einsatz. Mit dem gut handhabbaren Zusatzwerkstoffs Draht eignet sich die Technologie zur Integration in bestehende Fertigungsanlagen. Der neu entwickelte Laserbearbeitungskopf »LMD-W-20-L« kann dank seiner robusten Bauweise und intelligenter Sensorik mittelfristig selbst mit Industrierobotersystemen kombiniert werden, wie Fraunhofer IPT berichtet.

Integration in konventionelle Prozessketten

Der Schweißkopf arbeitet mit gängigen Laseroptiken und verzichtet auf aufwändige Sonderanfertigungen der Strahlführungssysteme. Mit der eingebauten Sensorik werde es zukünftig möglich sein, typische Störungen im laufenden Prozess zu erfassen, sodass die Ursachen bereits während der Bearbeitung analysiert und von der Steuerung kompensiert werden können.

Eine seitliche Zufuhr des Drahts im Winkel von 20 Grad zur optischen Achse gewährleistet stabile Prozesse mit einer hohen Effizienz beim Aufschmelzen. Die Palette verfügbarer Drahtwerkstoffe umfasst schon heute verschiedene Stahlsorten, nickel- und titanbasierte Legierungen sowie zahlreiche Sonderwerkstoffe. Das Fraunhofer IPT untersucht in mehreren Forschungsprojekten die Eignung weiterer Legierungen.

100 Prozent Materialeffizienz

Besonderes Kennzeichen des drahtbasierten Laserauftragschweißens ist die 100-prozentige Materialeffizienz, da der zugeführte Werkstoff vollständig aufgeschmolzen und schichtweise auf die Bauteiloberfläche aufgebracht wird. So lassen sich, mit entsprechender CAM-Unterstützung und in mehrachsiger Prozessführung, zusätzliche Funktionselemente in Hybridbauweise auf bereits bestehende Bauteile aufbauen sowie Reparaturen und Änderungen vornehmen.

Fraunhofer IPT auf der Formnext 2018:

  • Halle 3.0 - Stand E70