aufbau und laserformen

• Material auf eine Grundform aufbringen, zum Beispiel ein Werkzeug reparieren oder veredeln

• ein Bauteil komplett aufbauen, zum Beispiel einen Prototyp oder Funktionsteile herstellen

• manuelles Auftragschweißen

• automatisiertes Auftragschweißen –

  Direct Metal Deposition (DMD)

• direktes Laserformen

• Metall-Lasersintern

• Stereolithografie

• Stereolithografie

• Kunststoff-Lasersintern

Draht oder puver

• lser schmiz draht auf

• schmelze verbindet sich mit grundwerkstoff der ebenfalls angeschmolzen wird und erstarrt wieder

• wo Material durch Verschleiß und Beschädigung oder wegen einer Designänderung fehlt,

• im Werkzeug- und Formenbau zum Reparieren von Spritzgusswerkzeugen,

• im Maschinenbau zum Instandsetzen von Lagersitzen (Reibungsflächen des Lagers) oder

• im Turbinenbau zum Reparieren von Turbinenschaufeln.

• wirkt nur in unmittelbarer Umgebung der Schweißstelle.

• filigrane Strukturen ohne Einbrand und verzugsfrei aufgeschweißt

• reduziert die Nacharbeit

• Laserstrah erwärmt Werkstück und erzeugt schmelzbad

• aus düse wird feines Metallpuver in schmelzbad gesprüht

• schmilzt auf und verbindet sich mit dem Basismaterial

• Schutzgas argon

• bewegung automatisiert

reduziert lasreleistung um gleliche schichtdicke zu erhalten

• Eigenschaften optimieren, Beispiel Spritzgusswerkzeug: Auf einen Werkzeugkörper aus Kupfer, das die Wärme besonders gut ableitet, wird die formgebende Ober- fläche aus verschleißfestem Werkzeugstahl aufgetragen. Das reduziert die Zykluszeit beim Spritzgießen und erhöht gleichzeitig die Standzeit des Werkzeuges.

• Modifizieren von bestehenden Werkzeugen: Bei einer Designänderung wird kein neues Werkzeug hergestellt, sondern lediglich der betroffene Bereich verändert.

• Reparieren von beschädigten Maschinenkomponenten

• Auftragen von Korrosionsschutzschichten für den

  Chemie- und Anlagenbau

• im gegensatz zu direct metall deposition das puver nicht über düsse hinzugefügt wird sondern als dünne schicht auf trägerplatte liegt

• scanneroptik lenkt laserstrah auf pulverschicht

• strahls aschmilzz nur teil der schicht auf der dem wuerschnitt des bauteils entspricht

• danach senkt sich trägerplatte ab

• wenn bauteil angekühlt ist wird überschüssige puver abgesaugt

• Formen, die besonders filigran sind oder stark überhängen, werden durch Stützen mit der Trägerplatte verbunden.

• Die Stützen nehmen Spannungen auf und verhindern, dass sich das Teil verzieht.

• Spritzgusswerkzeuge mit neuartiger Kühlung: Die Kühl- kanäle im Werkzeuginnern können beliebig geformt sein und nahe an der Oberfläche liegen;

• Funktionsteile mit komplexen Formen und Hohlstrukturen für den Leichtbau, die sich auf andere Weise nicht oder nur aufwendig fertigen lassen;

• Individualteile, zum Beispiel medizinische Implantate.

• werden schmelzbare Kunststoffe in Pulverform verarbeitet

• der Laserstrahl schmilzt nur die äußere Kunststoffschicht auf, und die Kügelchen verbacken miteinander.

• braucht keine schutzgasatmosphäre

• größere bauteile realisierbar

• aser schmilzt das bindemittel auf dsa die stahlpartikel verbindet

Beispiel aus stahl Binde mittel und flussmittel

• das schnelle Herstellen von Spritzgussformen und -werkzeugen für kleine und mittlere Stückzahlen, teilweise ohne Nacharbeit.

• Die Teile erreichen eine hohe Ober- flächenqualität und Korrosionsbeständigkeit.

• Ihre Festigkeit ist allerdings nicht so hoch wie die von lasergeformten Teilen, da die festen Stahlpartikel in weniger verschleißfestes Material eingelagert sind.

Material dienen zähflüssige Kunststoffe wie Kunstharz oder Epoxidharz.

Sie verfestigen sich, wenn sie mit ultraviolettem (UV-)Licht belichtet werden

Um ein Bauteil herzustellen, fährt der Laserstrahl über das Harzbad und be- lichtet den Querschnitt des Bauteils.

Sobald sich das Material verfestigt hat, wird die Wanne abgesenkt und die nächste Harz- schicht aufgetragen.

Sobald die letzte Schicht belichtet ist, wird das überflüssige Harz abgelassen. Anschließend muss das Bauteil in einem UV-Ofen unter UV-Licht vollständig aushärten.

Prototypenbau eingesetzt, um Handmuster und Funktionsmuster herzustellen.

genauer lässt sich die kontur fertigen

jedoch steigt die beabreitungszeit und kosten

Festkörperlaser gepulst

stahl

alu unf kupfer lassen sich ebenfalls auftragen

Festkörper oder co2 aser

schweißbare metalle

häufig chromnickel

kobalt und nickellegeirungen

cw festkörperlaser mit hoher strahlqualität

Werkzeugstähle für Spritzgusswerkzeuge und Titan für medizinische Teile.

co2 und festkörperlaser

Ausgangswerkstoffe sind thermoplastische Kunststoffe, die mit unterschiedlichen Materialien kombiniert werden, me- tallische Werkstoffe oder Gießereisand.

uV licht

HERSTELLEN VON WERZEUGEN MIT VERSCHIEDENEN WERKSTOFFEN