MMaterialsgateNEWS vom 07.11.2006

Verwandte MaterialsgateCARDS

Laser flickt Mikrorisse

Ist eine Flugzeugturbine beschädigt oder eine Spritzgussform zur Herstellung von Kaffeemaschinen oder Autoarmaturen verschlissen, wird es teuer. Auf der Euromold in Frankfurt zeigen Forscher ein Lasersystem, das Schäden schnell und präzise behebt.

Auf den ersten Blick haben Kaffeemaschinen, Autoarmaturen und Flugzeugturbinen nichts gemein. Und doch nennt sie Dr. Steffen Nowotny, Maschinenbauer am Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik IWS, in einem Atemzug: »Der neue Laser-Schweißroboter kann teure Bauteile wie Turbinen aber auch aufwändig gefertigte Werkzeuge, wie beispielsweise Einsätze für den Spritzguss, reparieren.«

Das Robotersystem zum Auftragschweißen mit höchster Präzision ist auf der Euromold 2006 in Frankfurt von 29. November bis 2. Dezember in Halle 8, Stand L113 zu sehen. Ein flexibler Roboter-Arm lenkt Laserlicht exakt auf die zu reparierende Stelle des Bauteils: den Riss oder die abgesprungene Ecke. Die Energie des Laserstrahls lässt die Oberfläche schmelzen. Punkt für Punkt rastert der Lichtstrahl das zu bearbeitende Werkstück ab und erzeugt mikroskopisch kleine Pfützen, nicht größer als ein paar Zehntel Millimeter. Gleichzeitig bläst ein Gasstrom Pulver auf die Oberfläche, das sich mit der Schmelze verbindet. Da die Körnchen sehr klein sind – der Durchmesser liegt im Bereich von Mikrometern – schmelzen sie vollständig im Laserstrahl auf und verbinden sich innerhalb kürzester Zeit sehr fest mit dem Grundmaterial.

»Das Laser-Verfahren ist sehr flexibel. Wir können, je nach Bauteil und Anwendung, Metalle wie Titan, Nickel oder Kobalt, Hartmetalle und selbst Keramik einsetzen. Auf diese Weise lassen sich Risse in Werkzeugen schließen oder abgebrochene Kanten ergänzen«, erklärt Nowotny. »Wir können dabei einige Millimeter Material profilgetreu rekonstruieren. Das genügt, um beispielsweise die filigranen Schaufeln oder Scheiben von Flugzeugturbinen, die durch den Aufprall eines Vogels beschädigt wurden, zu reparieren.«

Das Laserstrahl-Auftragschweißen wird bereits seit einigen Jahren eingesetzt. Mit der neuen Anlage lassen sich die Oberflächen jedoch genauer als bisher bearbeiten. Die Fraunhofer-Forscher verwenden dabei eine innovative Strahlquelle, den Faserlaser. Der kann Material mit bisher unerreichter Genauigkeit auftragen, ohne das Bauteil zu strapazieren. Auf diese Weise lassen sich Metallstrukturen mit einer Auflösung von nur 100 Mikrometern erzeugen, das entspricht etwa der Dicke eines Haares.

Fraunhofer-Gesellschaft.

Recherchiert und dokumentiert von:

Dr.-Ing. Christoph Konetschny, Inhaber und Gründer von Materialsgate
Büro für Material- und Technologieberatung
Die Recherche und Aufbereitung der in diesem Dokument genannten Daten erfolgte mit größter Sorgfalt.
Für die Richtigkeit, Gültigkeit, Verfügbarkeit und Anwendbarkeit der genannten Daten übernehmen wir zu keinem Zeitpunkt die Haftung.
Bitte diskutieren Sie die Verwendung und Eignung für Ihren konkreten Anwendungsfall mit den Experten der genannten Institution.

Sie wünschen Material- und Technologierecherchen zu diesem Thema?

Materialsgate steht für hochwertige Werkstoffberatung und innovative Materialrecherchen.
Nutzen Sie unseren Beratungsservice

MaterialsgateNEWSLETTER

Partner der Woche

Suche in MaterialsgateNEWS

Bücher und Produkte

MaterialsgateANSWERS

MaterialsgateFAIR:
LASSEN SIE SICH INSPIRIEREN