Innovativ und regenerativ: Das Laserauftragschweißen als Reparaturverfahren

Quelle: © Mittelstand-Digital Zentrum IlmenauProblemstellung

Es ist Alltag in den meisten Maschinenbau-Firmen: Die Abnutzung von Werkzeugen wird nicht überwacht, da für jede Inspektion wertvolle Produktionszeit verstreicht. Dadurch kommt es meist sehr plötzlich zu Ausfällen, beispielsweise bricht das Hauptmesser der Schneidanlage. Dann steht die Produktion still. Eine unangenehme Situation, denn Messer für die Maschine müssen neu angefertigt werden und sind meist erst in mehreren Wochen verfügbar.

Zielsetzung

Eine Lösung bietet das Reparatur- oder Laserauftragsschweißen. Durch dieses 3D-Druck-Verfahren ist es möglich die Kontur des alten Werkzeugs mit sämtlichen Aufnahmen zu erhalten und nur den Teil zu ersetzen, der tatsächlich erneuert werden muss. Dabei ist diese Technologie nicht nur günstiger, sondern auch ressourcen-schonender. Durch den Einsatz eines Lasers ist es außerdem möglich eine hohe Bandbreite an Werkstoffen zu bearbeiten und die Eigenschaften des Werkzeuges ganz individuell zu gestalten.

Projektbeschreibung

Um die gewünschte Geometrie zu rekonstruieren, wird ein optischer Scan des Werkzeugs, zum Beispiel mit der Streifenlichtprojektion angefertigt. Alternativ ist eine Computertomographie möglich, mit der man auch Informationen aus dem Inneren des Objekts erhält. Die so gewonnenen Oberflächendaten sind Basis für das 3D-Modell. Sie können noch bearbeitet und dem Kundenwunsch entsprechend angepasst werden, z.B. sind Änderungen der Geometrie möglich. Aus dem 3D-Modell wird nun – entweder manuell oder mit einer entsprechenden Software – ein maschinenlesbarer Datensatz für einen Roboter erzeugt. Dieser führt dann den Laserschweißkopf. Im Reparaturprozess erwärmt der Laser das Werkzeug sowie das aufzutragende Material, das zu Beginn in Pulverform vorliegt.

Erfahren Sie mehr in unserem anlässlich des Digitalgipfels 2020 entstandenen Video: