In Zeiten abnehmender Rohstoffe gewinnt die Reparatur von Industriegütern an Bedeutung. Auch ist es ökonomischer und ökologischer, große Bauteile wie beispielsweise Schiffsmotorenkomponenten oder Triebwerksbauteile zu reparieren, anstatt sie durch Neuteile zu ersetzen. „Hierfür spielt die Lasertechnik eine Schlüsselrolle“, sagt Prof. Dr.‑Ing. Knut Partes von der Jade Hochschule. In einem von der europäischen Union geförderten Forschungsprojekt richtete er am Fachbereich Ingenieurwissenschaften ein Laserschweißzentrum ein, das nun für die Zusammenarbeit mit regionalen Unternehmen zur Verfügung steht.
„Mit Hilfe von Laserstrahlen lässt sich die notwendige Wärme sehr präzise in die zu reparierenden Bauteile einbringen. So können Bauteile minimalinvasiv instandgesetzt werden“, erklärt der Wissenschaftler. Neben der Reparatur von Bauteilen, kann die neue Technologie auch Funktionsteile auf vorhandenes Material aufbringen – wie zum Beispiel einen Verschleißschutz für Erdölbohrer. Auch können Bauteile per Laser komplett neu erstellt werden, indem Lage für Lage metallische Werkstoffe aufgebracht werden - ähnlich einem 3D-Druck.
Laserpulverauftragschweißen: Hohe Temperaturen gezielt einsetzen
Beim Laserpulverauftragschweißen wird mit Hilfe eines Hochleistungslasers ein Schmelzbad auf der Oberfläche von metallischen Bauteilen erzeugt. Diesem Schmelzbad wird mit Hilfe eines Industrieroboters, der über die Oberfläche fährt, ein Pulver zugeführt, welches durch die hohe Temperatur des Lasers schmilzt und nach dem Schweißvorgang erstarrt. „Entscheidend sind die hohe Temperatur und der gezielte Einsatz der Wärme“, sagt der Professor für Produktionstechnik. Während beispielsweise konventionelle Kunststoff-3D-Drucker mit einer Temperatur von 200 Grad arbeiten würden, würde mit der Lasertechnologie eine Temperatur von nahezu 2000 Grad erreicht. Diese Wärme kann mit Hilfe der Lasertechnik örtlich sehr gezielt eingesetzt werden – im Gegensatz zum herkömmlichen Schweißen, bei dem die Wärme in das ganze Bauteil fließt und dabei die Bauteileigenschaften verändern oder Schäden verursachen kann.
Wissens- und Technologietransfer katrin.keller@jade-hs.de
