Optimiertes Beschichten von Gußeisengrundwerkstoffen, Aluminiumgrundwerkstoffen und Kupfergrundwerkstoffen mit Lasern

Das Laserbeschichten von Gußeisen-, Aluminium- und Kupfergrundwerkstoffen mit pulverförmigen metallischen Hartlegierungen wird vorgestellt. Die Entwicklung und Verbesserung systemtechnischer Komponenten, die Schaffung prozeß- und verfahrenstechnischer Grundlagen und die Schichtcharakterisierung der Bearbeitungsergebnisse sind Voraussetzung für eine erfolgreiche Prozeßdurchführung und werden erörtert. - Entscheidend für die Ergebnisse sind die Parameter der Bearbeitung und die gerätetechnischen Entwicklungen der Laserbearbeitungsköpfe. Aus der Vielzahl der Einflüsse auf das Bearbeitungsergebnis werden die Leitparameter und deren abgeleitete Prozeßparameter aufgezeigt. Neu entwickelte Bearbeitungsköpfe können infolge ihrer modularen Bauweise für komplexe Anforderungen der Innen- und Außenbeschichtung eingesetzt werden. Erstmalig vorgestellt wird die Entwicklung und der Einsatz einer endlos rotierenden Innenbeschichtungslanze zum einstufigen Laserpulverbeschichten.Die Beschichtungen auf den drei verschiedenen Grundwerkstoffen sind sehr durch deren unterschiedliche Wärmeleitfähigkeit und Absorption geprägt, weshalb die Bearbeitung grundwerkstoffspezifisch verschiedene Leistungsdichten und Wechselwirkungszeiten erfordert. Dennoch wurde für optimierte Bearbeitungsparameter eine einheitliche, vom Grundwerkstoff unabhängige Energiedichte festgestellt.
Die Darstellung der Auswahl geeigneter Gerätetechnik, der Ergebnisse anhand der Leitparameter und den abgeleiteten Prozeßparametern, das Aufzeigen verschiedener Problemstellungen (Risse, Poren) und die Vielfalt der Anwendungsbeispiele sollen dem möglichen Anwender einen Eindruck von dem hohen Reifegrad der entwickelten Technologie vermitteln.