In Aachen entwickelte das Fraunhofer Institut für Lasertechnik ILT ein neues Verfahren, welches das Metallschutzgas-Schweißen mit dem Laserauftragschweißen mit Ringstrahl kombiniert.
Indem die beiden additiven Verfahren zu einem hybriden System verknüpft werden, vergrößert sich die Schweißgeschwindigkeit um circa 100 % und die Auftragrate soll sich um bis zu 150 % erhöhen. Sofern bietet sich das neue 3D-Druckverfahren auch für große Bauteile an, zudem ist der Aufwand der Nachbearbeitung geringer.
Wie 3D-Druck bei Lieferengpässen aushilft
Beide Verfahren bieten je nach System Vor- und Nachteile: Wo der Laserprozess sehr teuer ist und niedrige Auftragraten hat, ist der Lichtbogen richtungsabhängig und eingeschränkt beim Fügen von 3D-Nähten. Gleichzeitig besitzt der Laser aber einen geringeren Wärmeeintrag und richtet den Schichtaufbau präzise aus. Dadurch findet der Laserprozess häufig Anwendung in der Luft- und Raumfahrt. Das Lichtbogenauftragschweißen (Wire Arc Additive Manufacturing, WAAM) besitzt dazu eine im Vergleich zum Laser (Wire Laser Material Deposition, WLMD) größere Auftragrate.
Damit der Lichtbogen sich genauer fokussieren lässt, entwickelte Fabian Steiner, wissenschaftlicher Mitarbeiter am Fraunhofer ILT, mit einer Kollegin eine Spezial-Optik mit Glassubstraten plus wassergekühltem Lichtbogenbrenner. Dabei werden die Stärken der beiden Energiequellen gewinnbringend genutzt. Bei dem Prozess wird der Lichtbogen zwangsgeführt und von einem Kragen (englisch = „collar“) umschlossen, wodurch das neue Verfahren auch seinen Namen erhält. Zusätzlich weisen beide Einzelverfahren eine koaxiale Strahlführung auf.
Das DVS-Forschungsprojekt an der RWTH Aachen University nutzt das Collar-Hybrid-System, um nichtlinear mit Ringfokus und koaxialer Drahtzuführung zu schweißen. Steiner sieht neben dem Vorteil des richtungsunabhängigen Schweißens einen weiteren Mehrwert: „Wir erwarten, dass bei dicken Blechen durch den geführten Lichtbogen neue, weniger aufwendige Schweißnahtvorbereitungen an den Fügepartnern ausreichen.“
Mit reinem, beziehungsweise mehrheitlichem Laserprozess werden anspruchsvolle, feine Stellen aufgeschweißt; bei gröberen Strukturen eignet sich der mehrheitliche Lichtbogenprozess, um Energie, Kosten und Zeit zu sparen. Mit der Technik lassen sich auch Aluminium oder Kupfer deutlich günstiger bearbeiten. Laut Steiner besitze die obere Oxidschicht bei Aluminium eine deutlich höhere Schmelztemperatur als die darunter liegende, sodass dann mit weniger Leistung geschweißt werden könne.
Vom 19. bis 21. September 2022 findet in Koblenz ein Fachkongress des DVS – Deutscher Verband für Schweißen und verwandte Verfahren e.V.- statt, auf dem man mehr über das hybride Schweißverfahren und den 3D-Druck erfahren kann.
Mit Klick auf „Newsletter abonnieren“ erkläre ich mich mit der Verarbeitung und Nutzung meiner Daten gemäß Einwilligungserklärung (bitte aufklappen für Details) einverstanden und akzeptiere die Nutzungsbedingungen. Weitere Informationen finde ich in unserer Datenschutzerklärung.
Es ist für uns eine Selbstverständlichkeit, dass wir verantwortungsvoll mit Ihren personenbezogenen Daten umgehen. Sofern wir personenbezogene Daten von Ihnen erheben, verarbeiten wir diese unter Beachtung der geltenden Datenschutzvorschriften. Detaillierte Informationen finden Sie in unserer Datenschutzerklärung.
Ich bin damit einverstanden, dass die Vogel Communications Group GmbH & Co. KG, Max-Planckstr. 7-9, 97082 Würzburg einschließlich aller mit ihr im Sinne der §§ 15 ff. AktG verbundenen Unternehmen (im weiteren: Vogel Communications Group) meine E-Mail-Adresse für die Zusendung von redaktionellen Newslettern nutzt. Auflistungen der jeweils zugehörigen Unternehmen können hier abgerufen werden.
Der Newsletterinhalt erstreckt sich dabei auf Produkte und Dienstleistungen aller zuvor genannten Unternehmen, darunter beispielsweise Fachzeitschriften und Fachbücher, Veranstaltungen und Messen sowie veranstaltungsbezogene Produkte und Dienstleistungen, Print- und Digital-Mediaangebote und Services wie weitere (redaktionelle) Newsletter, Gewinnspiele, Lead-Kampagnen, Marktforschung im Online- und Offline-Bereich, fachspezifische Webportale und E-Learning-Angebote. Wenn auch meine persönliche Telefonnummer erhoben wurde, darf diese für die Unterbreitung von Angeboten der vorgenannten Produkte und Dienstleistungen der vorgenannten Unternehmen und Marktforschung genutzt werden.
Falls ich im Internet auf Portalen der Vogel Communications Group einschließlich deren mit ihr im Sinne der §§ 15 ff. AktG verbundenen Unternehmen geschützte Inhalte abrufe, muss ich mich mit weiteren Daten für den Zugang zu diesen Inhalten registrieren. Im Gegenzug für diesen gebührenlosen Zugang zu redaktionellen Inhalten dürfen meine Daten im Sinne dieser Einwilligung für die hier genannten Zwecke verwendet werden.
Mir ist bewusst, dass ich diese Einwilligung jederzeit für die Zukunft widerrufen kann. Durch meinen Widerruf wird die Rechtmäßigkeit der aufgrund meiner Einwilligung bis zum Widerruf erfolgten Verarbeitung nicht berührt. Um meinen Widerruf zu erklären, kann ich als eine Möglichkeit das unter https://support.vogel.de abrufbare Kontaktformular nutzen. Sofern ich einzelne von mir abonnierte Newsletter nicht mehr erhalten möchte, kann ich darüber hinaus auch den am Ende eines Newsletters eingebundenen Abmeldelink anklicken. Weitere Informationen zu meinem Widerrufsrecht und dessen Ausübung sowie zu den Folgen meines Widerrufs finde ich in der Datenschutzerklärung, Abschnitt Redaktionelle Newsletter.
Der metallische 3D-Laser-Druck wird 25 Jahre
3D-gedruckter Greifarm montiert Lasersysteme im Reinraum
Impressum Cookie-Manager Datenschutz AGB Hilfe Mediadaten Autoren
Copyright © 2022 Vogel Communications Group
Diese Webseite ist eine Marke von Vogel Communications Group. Eine Übersicht von allen Produkten und Leistungen finden Sie unter www.vogel.de
3D Industrie GmbH ; Fraunhofer Institut für Lasertechnik ILT; Fraunhofer ILT; Fraunhofer ITL; NetModule; Trebing + Himstedt; Formlabs; Yingyaipumi - stock.adobe.com; Beyond.pl; gemeinfrei; Mesago/Malte Kirchner; I-Factory3D ; Hochschule Aalen; 3D Spark; HP; Deutsche Telekom; daniilvolkov - stock.adobe.com; Thinkwise