Laserauftragschweißen (LMD) ist ein fortschrittliches 3D-Druckverfahren der Klasse Direkte Energieeinbringung (DED). Durch den Einsatz von Laserenergie wird Material präzise auf ein Substrat aufgebracht, wodurch Verschleißschutzschichten, Reparaturen und sogar komplexe Bauteile entstehen können. LMD findet breite Anwendung in der Luft- und Raumfahrt sowie im Maschinenbau.
Inhalt:
Was ist Laserauftragschweißen (LMD)?
Laserauftragschweißen, oft als LMD (Laser Metal Deposition) bezeichnet, ist ein Verfahren, bei dem Metallpulver oder -draht mit einem Laserstrahl gezielt auf eine Oberfläche aufgebracht und verschmolzen wird. Durch diesen Prozess können Bauteile Schicht für Schicht aufgebaut oder repariert werden. Die präzise Steuerung des Lasers ermöglicht das gezielte Hinzufügen von Material in ausgewählten Bereichen, was besonders im Bereich von Verschleißschutzschichten oder bei der Instandsetzung beschädigter Teile wertvoll ist.
Funktionsweise und Technologie
Im Laserauftragschweißen wird ein Hochleistungslaserstrahl genutzt, um das aufgetragene Material lokal zu schmelzen und mit dem Grundmaterial zu verbinden. Hierbei wird Metallpulver über eine Düse direkt in den Schmelzpunkt des Laserstrahls eingebracht. Alternativ kann auch ein Metalldraht verwendet werden. Der Laser schmilzt das Material, das sich daraufhin mit der Oberflächenstruktur des Grundmaterials verbindet. Dadurch entstehen starke, haltbare und präzise Schichten, die sowohl zum Schutz als auch zur Reparatur verwendet werden können.
Vorteile des Laserauftragschweißens
- Hohe Präzision und Materialeffizienz: LMD ermöglicht eine gezielte Materialablagerung und minimiert Abfall.
- Reparatur und Schutz von Bauteilen: Das Verfahren eignet sich besonders zur Aufbringung von Verschleißschutzschichten sowie für die Reparatur wertvoller Komponenten.
- Geringer thermischer Verzug: Durch die fokussierte Hitzeeinwirkung entstehen minimale Spannungen im Bauteil.
Einsatzgebiete und industrielle Anwendung
Laserauftragschweißen wird in Branchen verwendet, die hohe Anforderungen an Materialeigenschaften und -haltbarkeit stellen. Dazu zählen vor allem:
- Luft- und Raumfahrt: Reparatur und Schutz von hochbelasteten Turbinenteilen.
- Energieerzeugung: Wartung und Aufbau von Gasturbinenkomponenten.
- Maschinenbau: Produktion und Reparatur von Verschleißteilen, wie z.B. Werkzeugen und Formen.
Führende Unternehmen wie Trumpf, DMG Mori, und SLM Solutions bieten fortschrittliche LMD-Systeme an, die speziell für industrielle Anwendungen konzipiert sind. Auch Forschungsinstitute wie das Fraunhofer ILT (Institut für Lasertechnik) tragen maßgeblich zur Weiterentwicklung der Technologie bei.