Koaxialer Direktdiodenlaser für das Laserauftragschweißen

Von:

Nils Brocke

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Laserauftragschweißen ist ein additives Fertigungsverfahren bei dem mit Hilfe eines Lasers am Werkstück ein Schmelzbad generiert wird, in welchem ein Zusatzwerkstoff aufschmilzt und dadurch ein schichtartig lokaler Materialauftrag realisiert wird. Diesbezügliche Laserbearbeitungsköpfe und Verfahren wurden lediglich auf den Erfahrungen im Bereich der Reparatur- und Beschichtungstechnik entwickelt und weisen Limitationen, vor allem hinsichtlich der flexiblen Verwendung von Draht und Pulverzusatzwerkstoffen, Richtungsunabhängigkeit und der Steuerung des Energieeintrages auf. Diese stellen aber wesentliche Systemanforderungen an ein Laserauftragschweißsystem für die additive Fertigung dar. Im Rahmen dieser Arbeit wurden Lösungen zur Beseitigung der immanenten Defizite des koaxialen direkt Diodenlasers (KDDL) entwickelt und somit das Potential der Technologie zur Erfüllung der identifizierten Systemanforderungen an ein Laserauftragschweißsystem für die additive Fertigung ausgeschöpft. Es konnten aktuelle Limitation hinsichtlich Qualität, Flexibilität und Produktivität bestehender Systeme überwunden und eine hohe Anwendungsbreite im Bereich der Beschichtung, Reparatur und additiven Fertigung realisiert werden. Die Flexibilität vor allem durch die Richtungsunabhängigkeit, die Verarbeitung von Pulver- und Drahtwerkstoffen und Anpassbarkeit des Energieeintrages sind wesentliche Vorteile dieser Technologie.