Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Automatisiertes Hochleistungsauftragschweißen großflächiger Schutzschichten

27.07.2012
Um 400 Prozent höhere Prozessgeschwindigkeiten für das Auftragen von Verschleiß- und Korrosionsschutzschichten auf große Bauteile haben sich das Laser Zentrum Hannover (LZH e.V.) und drei Industriepartner zum Ziel gesetzt.

In dem KMU-Projekt HoDopp entwickeln sie dazu eine absolut neuartige Prozesskombination von nicht-übertragenem Lichtbogen und gezielter laserbasierter Bauteilerwärmung. Die hohe Reinheit des aufgeschweißten Materials soll bereits in der ersten Schicht einen ausreichenden Schutz des Bauteils gewährleisten.



Schematischer Aufbau der Verfahrenskombination

Beim derzeit eingesetzten MSG-Auftragschweißverfahren schmilzt ein Lichtbogenplasma Drahtelektrode und Werkstück gleichzeitig auf. Dabei liegt der Aufmischungsgrad der Materialien bei 30%, so dass der Beschichtungsprozess bis zu dreimal wiederholt werden muss, um eine ausreichende Qualität der Schutzschicht zu erreichen.

Bei maximalen Auftragraten von nur 5 kg/h dauert das Beschichten eines Quadratmeters mit dieser Technik bis zu 24 Stunden und erzeugt hohe Energie- wie Personalkosten.

Mit dem im Juni 2012 gestarteten Projekt HoDopp wollen die Entwicklungspartner vierfach höhere Auftragraten von bis zu 20 kg/h bei gleichzeitiger Reduzierung der Einschweißtiefe sowie Aufmischungen

Zur Umsetzung dieser ehrgeizigen Ziele werden zwei Einzelverfahren auf vollkommen neue Weise verknüpft: Im süddeutschen Unternehmen MERKLE Schweißanlagen-Technik wird ein modifiziertes MSG-Auftragschweißverfahren optimiert, bei dem der eingesetzte Lichtbogen ohne Kontakt zum Werkstück zwischen zwei Elektroden brennt. Über eine Anpassung von Düsenform und Brennerstellung sowie durch Verminderung der Schutzgasmenge wird ein stabiler und spritzerfreier Prozess angestrebt.

In der Abteilung Werkstoff- und Prozesstechnik am LZH arbeitet man am zweiten Prozessschritt: Ein Diodenlaser der neuesten Generation mit schwacher Leistung

Für Jörg Hermsdorf, Gruppenleiter Maschinen und Steuerungen, ist die Verknüpfung der Einzelprozesse ideal: „Beide Werkzeuge können in der Kombination ihre Stärken voll ausspielen. Für das Aufschmelzen des Auftragmaterials wird viel Energie benötig, welche der Lichtbogen zur Verfügung stellt. Der Laser hingegen arbeitet mit geringer Leistung gezielt und gesteuert ausschließlich zur Erzeugung einer homogenen Anbindung des Auftragmaterials.“

Durch die Kombination aus innovativem Lichtbogenverfahren und preiswerter Diodenlasertechnik rechnen die Projektpartner damit, die Bearbeitungszeit auf nur 6 h/m² reduzieren und das Auftragschweißen besonders für große Flächen ab 1 x 2m deutlich rentabler gestalten zu können. Kostengünstig und weniger zeitintensiv bei gesteigerter Qualität – diese Faktoren machen das innovative Verfahren für viele Anwendungsbereiche interessant.

Neben dem klassischen Werkzeug- und Formenbau der Automobilindustrie seien beispielhaft das Aufpanzern von Wellen, Walzen und Aufspannflächen, das Reparaturschweißen an beschädigten Flurförderzeugen oder das Auftragen abriebfester Schichten an stark beanspruchten Stellen von Ölbohrgestängen genannt.

HoDopp (Hochleistungsauftragschweißen mit Doppeldrahttechnik bei nicht übertragenem Lichtbogen und Laser gestützter Einbrandsteuerung) wird vom BMBF im Programm KMU-innovativ/Produktionsforschung über die kommenden zwei Jahre gefördert. Neben den genannten Projektpartnern sind die Unternehmen G+F Strate GmbH sowie die Druckguss Service Deutschland GmbH für die Bereiche Erprobung, Qualitätssicherung und Spezifikation beteiligt.

Kontakt:
Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH)
Michael Botts
Hollerithallee 8
D-30419 Hannover
Tel.: +49 511 2788-151
Fax: +49 511 2788-100
E-Mail: m.botts@lzh.de

Das Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) ist eine durch Mittel des Niedersächsischen Ministeriums für Wirtschaft, Arbeit und Verkehr unterstützte Forschungs- und Entwicklungseinrichtung auf dem Gebiet der Lasertechnik.

Michael Botts | Laser Zentrum Hannover e.V.
Weitere Informationen:
http://www.lzh.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Verfahrenstechnologie:

nachricht Dresdner Forscher drucken die Welt von Morgen
08.02.2017 | Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik IWS

nachricht Neues Verfahren bringt komplex geformte Verbundwerkstoffe in die Serie
23.01.2017 | Evonik Industries AG

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Verfahrenstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: „Vernetzte Autonome Systeme“ von acatech und DFKI auf der CeBIT

Auf der IT-Messe CeBIT vom 20. bis 24. März präsentieren acatech – Deutsche Akademie der Technikwissenschaften und das Deutsche Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI) in Kooperation mit der Deutschen Messe AG vernetzte Autonome Systeme. In Halle 12 am Stand B 63 erwarten die Besucherinnen und Besucher unter anderem Roboter, die Hand in Hand mit Menschen zusammenarbeiten oder die selbstständig gefährliche Umgebungen erkunden.

Auf der IT-Messe CeBIT vom 20. bis 24. März präsentieren acatech – Deutsche Akademie der Technikwissenschaften und das Deutsche Forschungszentrum für...

Im Focus: Kühler Zwerg und die sieben Planeten

Erdgroße Planeten mit gemäßigtem Klima in System mit ungewöhnlich vielen Planeten entdeckt

In einer Entfernung von nur 40 Lichtjahren haben Astronomen ein System aus sieben erdgroßen Planeten entdeckt. Alle Planeten wurden unter Verwendung von boden-...

Im Focus: Mehr Sicherheit für Flugzeuge

Zwei Entwicklungen am Lehrgebiet Rechnerarchitektur der FernUniversität in Hagen können das Fliegen sicherer machen: ein Flugassistenzsystem, das bei einem totalen Triebwerksausfall zum Einsatz kommt, um den Piloten ein sicheres Gleiten zu einem Notlandeplatz zu ermöglichen, und ein Assistenzsystem für Segelflieger, das ihnen das Erreichen größerer Höhen erleichtert. Präsentiert werden sie von Prof. Dr.-Ing. Wolfram Schiffmann auf der Internationalen Fachmesse für Allgemeine Luftfahrt AERO vom 5. bis 8. April in Friedrichshafen.

Zwei Entwicklungen am Lehrgebiet Rechnerarchitektur der FernUniversität in Hagen können das Fliegen sicherer machen: ein Flugassistenzsystem, das bei einem...

Im Focus: HIGH-TOOL unterstützt Verkehrsplanung in Europa

Forschung am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) unterstützt die Europäische Kommission bei der Verkehrsplanung: Anhand des neuen Modells HIGH-TOOL lässt sich bewerten, wie verkehrspolitische Maßnahmen langfristig auf Wirtschaft, Gesellschaft und Umwelt wirken. HIGH-TOOL ist ein frei zugängliches Modell mit Modulen für Demografie, Wirtschaft und Ressourcen, Fahrzeugbestand, Nachfrage im Personen- und Güterverkehr sowie Umwelt und Sicherheit. An dem nun erfolgreich abgeschlossenen EU-Projekt unter der Koordination des KIT waren acht Partner aus fünf Ländern beteiligt.

Forschung am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) unterstützt die Europäische Kommission bei der Verkehrsplanung: Anhand des neuen Modells HIGH-TOOL lässt...

Im Focus: Zinn in der Photodiode: nächster Schritt zur optischen On-Chip-Datenübertragung

Schon lange suchen Wissenschaftler nach einer geeigneten Lösung, um optische Komponenten auf einem Computerchip zu integrieren. Doch Silizium und Germanium allein – die stoffliche Basis der Chip-Produktion – sind als Lichtquelle kaum geeignet. Jülicher Physiker haben nun gemeinsam mit internationalen Partnern eine Diode vorgestellt, die neben Silizium und Germanium zusätzlich Zinn enthält, um die optischen Eigenschaften zu verbessern. Das Besondere daran: Da alle Elemente der vierten Hauptgruppe angehören, sind sie mit der bestehenden Silizium-Technologie voll kompatibel.

Schon lange suchen Wissenschaftler nach einer geeigneten Lösung, um optische Komponenten auf einem Computerchip zu integrieren. Doch Silizium und Germanium...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Aufbruch: Forschungsmethoden in einer personalisierten Medizin

24.02.2017 | Veranstaltungen

Österreich erzeugt erstmals Erdgas aus Sonnen- und Windenergie

24.02.2017 | Veranstaltungen

Big Data Centrum Ostbayern-Südböhmen startet Veranstaltungsreihe

23.02.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Fraunhofer HHI auf dem Mobile World Congress mit VR- und 5G-Technologien

24.02.2017 | Messenachrichten

MWC 2017: 5G-Hauptstadt Berlin

24.02.2017 | Messenachrichten

Auf der molekularen Streckbank

24.02.2017 | Biowissenschaften Chemie