Nutzung von Synergieeffekten zur Erhohung der Prozessflexibilitat und -effizienz in der Laseroberflachenbehandlung

摘要

Die Laseroberflachentechnik bietet zahlreiche Vorteile, um gezielt Eigenschaften wie Korrosionsbestandigkeit und Verschleisswiderstand an der Oberflache metallischer Bauteile zu verbessern. Diese Verfahrensweise kann vielfaltig in der Automobiltechnik aber auch in der Luft- und Raumfahrttechnik eingesetzt werden. Die hohen Anschaffungskosten der Anlagetechnik fuhren jedoch dazu, dass eine zusatzliche Verbreitung der Laseroberflachenverfahren derzeit ausgeschlossen ist. In diesem Beitrag werden zwei neuartige Verfahrenslosungen zur Verbesserung der Prozessflexibilitat und -effizienz beim Laserbeschichten dargestellt, die auf Synergieeffekten basieren. In einem ersten Ansatz wird durch das Hybridisieren mit einer Plasma-Pulver-Auftragschweissanlage eine Erhohung der Geschwindigkeit und ein verbessertes Energiemanagement erzielt. Der Ansatz stellt zu Grunde, dass der Pulverwerkstoff durch den Plasmastrahl wirtschaftlich aufgeheizt und dass die Laserstrahlung nur zum Aufschmelzen verwendet wird. In der zweiten Losung wird die Prozessflexibilitat durch Anwendung von externen magnetischen Feldern erhoht. Die resultierende Lorentzkraft wirkt auf die Schmelze, so dass einerseits eine Ausbreitung der aufgetragenen Schicht (Laserbeschichten) oder andererseits eine Erhohung der Raupe (Lasergenerieren) erzielt werden kann. Dabei konnen beliebige 3D-Strukturen mit unterschiedlichem Hohe/Breite Verhaltnis erzeugt werden.