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Additive Fertigung

Welcome to Metal 3D-Printing

Mit der Additiven Fertigung ergänzt die CHIRON Group ihre Kernkompetenzen — die Metallbearbeitung und die Automation. Damit erhalten Sie Komplettlösungen aus einer Hand für alle Bauteile, die allein mit klassischen Fertigungsmethoden nicht herzustellen sind. Im Fokus steht dabei die Technologie des Laserauftragschweißens.

Beschichten 3D-Druck Reparatur

Laserauftragschweißen

Beim Laserauftragschweißen wird ein Schweißzusatzwerkstoff (Fe/Ni/Co-Basis) mittels Laserstrahlung aufgeschmolzen und metallurgisch mit dem Trägermaterial (Stahl oder Nickel-Basis-Legierungen) verbunden. Dieses Verfahren bietet den Vorteil einer geringeren thermischen Belastung und eignet sich auch hervorragend um Beschädigungen zu reparieren, Komponenten punktuell zu verstärken und die originale Geometrie von Bauteilen durch Materialauftrag wiederherzustellen.

Laserauftragschweißen Draht

Laser Metal Deposition wire-based (LMD-W)

Bei dieser Technologie schmilzt der Laserstrahl Draht als Grundwerkstoff auf, die Schmelze verbindet sich und erstarrt. So lassen sich komplexe Geometrien erzeugen, das Werkstück baut sich Schicht für Schicht auf. Wesentlicher Vorteil von Draht sind hohe Auftragsraten. Der Laser ist flexibel und eignet sich sowohl für feine Oberflächen als auch für große Aufbauraten. Die Materialzufuhr am AM Cube erfolgt mittels koaxialer, also vollständig richtungsunabhängiger Prozessführung mit Draht. Das Material wird sauber und zu 100 Prozent zugeführt. Um eine Oxidation zu vermeiden, erfolgt das Schweißen mit Schutzgas in einem abgeschlossenen System.

Laserauftragschweißen Draht
 

  • 13-Strahl-Laser
  • 2Schutzgasdüse
  • 3Drahtdüse
  • 4Schutzgasbereich
  • 5Schmelzbad
  • 6Schweißraupe
  • 7Verbindungszone
  • 8Substrat
  • 9Draht

Laserauftragschweißen Pulver

Laser Metal Deposition powder-based (LMD-P)

Dieses Verfahren kommt ebenfalls beim AM Cube zum Einsatz. Der Schweißzusatzwerkstoff ist hier aus Pulver, das dem Schmelzbad zugeführt wird – ideal für dünne Beschichtungen. Durch die koaxiale Düse ist dieser Prozess unabhängig von der Schweißrichtung.

Laserauftragschweißen Pulver
 

  • 1Laserstrahl
  • 2Pulverdüsen
  • 3Pulver
  • 4Schutzgasbereich
  • 5Schmelzbad
  • 6Schweißraupe
  • 7Verbindungszone
  • 8Substrat

Extrem Hochgeschwindigkeits-Laserauftragschweißen (EHLA)

Um Verschleißfestigkeit und Korrosionsbeständigkeit sicherzustellen und gleichzeitig den Auftragsprozess der Schutzschicht zu beschleunigen, kommt bei AM Coating das »Extreme Hochgeschwindigkeits-Laserauftragschweißen« – kurz EHLA zum Einsatz. Das patentierte Verfahren ist eine Weiterentwicklung des Laserauftragschweißens und ideal für das Beschichten von Bremsscheiben. Besonderheit von EHLA ist eine Innovation bei der Verfahrensführung: Die metallischen Pulverpartikel werden in den Laserstrahl geblasen, sie schmelzen bereits hier und nicht erst im Schmelzbad. Der Effekt: deutlich höhere Beschichtungsgeschwindigkeiten im Vergleich zum konventionellen Laserauftragschweißen.

Verfahrensführung im Vergleich

Links im Bild das konventionelle Laserauftragschweißen (LMD: Laser Metal Deposition), rechts das Extreme Hochgeschwindigkeits-Laserauftragschweißen EHLA

Auch im Vergleich zum thermischen Beschichten mittels Hochgeschwindigkeitsflammspritzen – HVOF, für High-Velocity-Oxygen-Fuel Spraying – überzeugt das beim AM Coating eingesetzte EHLA-Verfahren: Mechanisches und thermisches Vorbehandeln der Bremsscheiben fallen weg, die Prozesskette verkürzt sich von sechs auf vier Schritte.

Neben der hohen Geschwindigkeit bietet EHLA im Vergleich zum Flammspritzen weitere Vorteile:

  • Verbesserte Haftung durch molekulare Verbindung
  • Hoher Nutzungsgrad des Pulvers
  • Geringere Schichtstärke im Bereich von Zehntel Millimetern
  • Schichten mit unterschiedlichen Eigenschaften und Stärken
  • Geringerer Wärmeeintrag und kleinere Wärmeeinflusszone in der Bremsscheibe

Kontakt

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Ihr Ansprechpartner:

Axel Boi
Head of Additive Manufacturing

Tel. +49 7461 940-3871
axel.boi@chiron.de

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