Auftragschweißen verschleißbeständiger Hartmetalle für Umform- und Schneidwerkzeuge

„Filigrane Teile sind die hohe Kunst des Spritzgusses. Wenn ein Spritzgusswerkzeug repariert werden muss, bietet sich das Laserstrahl-Auftragsschweißen an“, sagt Dr.-Ing. Steffen Nowotny vom Fraunhofer IWS.

Das Verfahren hat sich aber in der industriellen Praxis nicht nur für die Reparatur beschädigter Werkzeuge etabliert, sondern auch für das schnelle Umsetzen von Designänderungen oder das Auftragen von Oberflächenschutz- und Funktionsschichten.

Werkzeuge lassen sich schnell verändern

„Die Formen für die Bauteile sind aus Stahl oder Aluminium. Wenn die Lok einen anderen Schornstein braucht, wird das neue Design per Laserauftragsschweißen auf die alte Form aufgetragen. Auch Umformwerkzeuge – etwa für das Tiefziehen von Automobil-Karosserieblechen – lassen sich damit schnell verändern. Außerdem können Verschleißschutzschichten aufgebracht werden“, erläutert Nowotny weiter.

Da in der Fertigung immer häufiger Roboteranlagen zum Einsatz kommen, haben Nowotny und sein Team ein Diodenlaser-Robotersystem zum Präzisions-Auftragsschweißen für die Fertigung und Reparatur von Werkzeugen mit dem erweiterten CAD/CAM-Programmpaket DCAM ausgestattet.

Die Software eignet sich für die Programmierung von Drei- und Fünf-Achs-CNC-Anlagen sowie für Roboteranlagen mit simultanem Dreh-/Schwenktisch und zusätzlicher Linearachse.

Mit dem Softwarepaket lässt sich der gesamte Fertigungsprozess offline simulieren. „Kollisionen oder Fertigungsfehler werden von vornherein ausgeschlossen“, sagt Nowotny.

Außerdem ist das Laser-Modul zum Auftragsschweißen mit hoher Produktivität neu. „Damit gelingt es uns, zum einen bei Umform- und Schneidwerkzeugen verschleißbeständige Hartmetalle auftragzuschweißen und zum anderen anspruchsvolle kupferhaltige Lagermetalle bei gleitend beanspruchten Komponenten von Verbrennungsmotoren und Hydraulikpumpen schonend auftragzulöten“, so der Experte.