Laseraanvoerlassen (Laser Metal Deposition)

De meest veelzijdige methode: repareren, coaten, voegen en additive produceren - in één proces.

High-speed Laserauftragschweißen (HS-LMD)

Hogesnelheidslaseraanvoerlassen - nóg sneller

Oppervlaktecoating in korte tijd - extreem dun en efficiënt met een zeer hoge kwaliteit.

Overzicht

Voordelen

Technologievergelijking

Functiewijze

Toepassingsgebieden

Demo

Producten

Laseraanvoerlassen - een werkwijze voor verschillende toepassingen

Laseraanvoerlassen is een additive productieproces voor metaal en metaal-keramiekmengsels. Hiermee kunt u 3D-geometrieën genereren of modificeren. Ook repareren of coaten kan de laser met deze productiemethode uitvoeren. Zo wordt de additive productie in de lucht- en ruimtevaart ingezet voor de reparatie van turbinebladen. In de gereedschaps- en vormbouw worden afgebroken of versleten randen en vormgevende functieoppervlakken gerepareerd of zelfs lokaal gepantserd. Ter bescherming tegen slijtage en corrosie worden in de energietechnologie of de petrochemie magazijnen, walsen of hydraulische componenten gecoat. Ook in de automobielindustrie wordt deze additive productie toegepast. Hier worden componenten in grote hoeveelheden veredeld.

Klanten van TRUMPF profiteren van een breed aanbod aan lasers en lasersystemen. We beschikken over jarenlange proceskennis en services voor vele toepassingen in de lasertechniek. Zo kan additive productie bijvoorbeeld ook met laserstraallassen of lasersnijden worden gecombineerd.

De internationale naam voor laseraanvoerlassen is meestal "Laser Metal Deposition", afgekort LMD. Er wordt ook wel gesproken van “Direct Metal Deposition” (DMD), “Direct Energy Deposition” (DED) of "Laser Cladding".

Wat zijn de voordelen van laseraanvoerlassen?

Hogere opbouwsnelheden

Met laseraanvoerlassen ontstaan grove en zeer fijne structuren. Daarbij worden hoge opbouwsnelheden ten opzichte van andere generatieve processen bereikt.

Veelzijdigheid aan materialen

In het proces kunnen meerdere poeders tegelijkertijd worden getransporteerd en toegevoerd. Hierdoor is het mogelijk eigen legeringen te ontwikkelen of te wisselen tussen materialen. Op deze manier ontstaan sandwichstructuren.

Flexibiliteit

Op 3D-stukken en oneffen oppervlakken kunnen structuren eenvoudig worden aangebracht. Ook wijzigingen aan de geometrie zijn heel eenvoudig mogelijk.

Eenvoudige materiaalwissel

Laser Metal Deposition maakt het mogelijk om eenvoudig tussen verschillende materialen in één proces te wisselen.

Bewezen processen

Laseraanvoerlassen is geschikt voor reparaties van gereedschappen of componenten, bijvoorbeeld in de lucht- en ruimtevaart. Ook voor het aanbrengen van dunne corrosie- en slijtwerende lagen is deze methode uiterst geschikt.

Innovatief

Door een technologische truc kunnen maximale snelheden van enkele honderden meters per minuut worden bereikt: hogesnelheidslaseraanvoerlassen is bijvoorbeeld zeer geschikt voor het coaten van remschijven.

Wat is het verschil tussen de laserapparaten bij de verschillende LMD-toepassingen?

Laseraanvoerlassen (LMD)

Het conventionele laseraanvoerlassen wordt gebruikt voor de flexibele coating, reparatie en additive modificatie van 3D-componenten. Omdat voor deze werkwijze geen proceskamer noodzakelijk is, kunnen daardoor ook zeer grote componenten worden bewerkt. De aangebrachte lagen zijn smeltmetallurgisch met het substraat verbonden, zodat hoge krachten - vaak vergelijkbaar met normcijfers - bereikbaar zijn.

Hogesnelheidslaseraanvoerlassen (HS-LMD)

Het hogesnelheidslaseraanvoerlassen is gebaseerd op de door Fraunhofer ILT ontwikkelde EHLA-procedure (EHLA = extreme hogesnelheidslaseraanvoerlassen). Het is geschikt voor de coating van grote oppervlakken van rotatiesymmetrische componenten met dunne lagen. Net zoals bij conventioneel aanvoerlassen zijn de opgebrachte lagen smeltmetallurgisch met het substraat verlast. Door de zeer hoge processnelheden en daarmee gepaard gaande snelle afkoeling worden hogere krachten bereikt. Ook kunnen daarmee werkstoffen worden bewerkt, die als moeilijk lasbaar worden gezien (bijv. gietijzer).

Laseraanvoerlassen met groene laserstraling

Het laseraanvoerlassen met groene laserstraling is bijzonder effectief voor hoogreflecterende materialen, zoals puur koper, koperlegeringen, brons, aluminiumlegeringen of edelmetaallegeringen. De groene golflengte heeft in vergelijking met het infraroodgolflengtebereik een duidelijk hogere absorptie, voor puur koper en koperlegeringen kan een veelvoud van de hogere absorptie worden bereikt. In vergelijking met infraroodgolflengten maakt de additive productie met groene golflengten bij de verwerking van koperlegeringen hogere dichtheden en een opbouw met nauwkeurigere eindcontouren bij beduidend lagere laservermogens mogelijk.

Hoe werkt laseraanvoerlassen en hoe werkt hogesnelheidslaseraanvoerlassen?

Laseraanvoerlassen (LMD)

Bij conventioneel laseraanvoerlassen verwarmt een laserstraal het werkstuk lokaal en vormt daar een smeltbad. Uit een sproeier in de bewerkingsoptiek wordt dan een fijn metaalpoeder direct in het smeltbad gesproeid. Dit smelt daar op en verbindt zich met de grondstof. Er blijft een laag van ca. 0,2 tot 1 mm dik achter. Op deze manier ontstaan aan elkaar gelaste lasrupsen die structuren op bestaande basisonderdelen of complete componenten opbouwen. Naar wens kunnen vele lagen op elkaar worden gelast. Door aanvoerlassen kunnen hoge opbouw- of volumesnelheden op 3D-oppervlakken van meerdere cm³/min worden bereikt, bij verplaatsingssnelheden van 500 mm/min tot en met meerdere meters/minuut. Om lijnen, vlakken en vormen op te brengen, beweegt de bewerkingsoptiek - automatisch geregeld - over het werkstuk. Een slim sensorsysteem zorgt ervoor dat de laagdikte altijd overal gelijk is.

Hogesnelheidslaseraanvoerlassen (HS-LMD)

Bij hogesnelheidslaseraanvoerlassen worden de poeders al boven het substraatoppervlak bijna op smelttemperatuur gebracht. Hierdoor is er minder tijd nodig voor het opsmelten van het poeder. Het resultaat: aanzienlijk hogere processnelheden. Door de lage warmtetoevoer maakt het hogesnelheidslaseraanvoerlassen ook de coating van zeer warmtegevoelige grondstoffen, zoals aluminium- of gietijzerlegeringen, mogelijk. Door het HS-LMD-proces kunnen hoge oppervlaktesnelheden op rotatiesymmetrische oppervlakken tot en met 1500 cm²/min worden bereikt. Hierbij worden verplaatsingssnelheden van enkele honderden meters/minuut gehaald.

Ontdek wat onze klanten inspireert

Soms voeren wij op eigen kosten toepassingsideeën uit. Het kan even duren voor het succes komt, daar moet men even doorheen bijten.

Christoph Hauck

Directeur Technologie en verkoop toolcraft bij de toolcraft AG

naar de succesverhalen

Waarvoor is laseraanvoerlassen geschikt?

TRUMPF application powertrain brake disk

Coaten

Waardeer uw componenten op - met een beschermlaag tegen corrosie of slijtage. Door het aanvoerlassen met laserpoeder ontstaan coatingen die uw componenten verharden en daarmee bestand maken tegen zout water, chemicaliën of weersinvloeden. Anders dan bij gebruikelijke procedures zoals het thermisch opspatten, is het werkstuk hierbij slechts blootgesteld aan lage thermische belastingen, zodat het slechts tot zeer geringe vertraging leidt - als er al vertraging is. Met LMD zijn de meest uiteenlopende materiaalmengsels en laagstructuren mogelijk. Bespaar bijvoorbeeld productiekosten, als u voordelige materialen voor het component gebruikt en het vervolgens hoogwaardig coat.

Laseraanvoerlassen voor het genereren van gedeeltelijke versterkingen

Additive productie

Laseraanvoerlassen biedt veel vormgevingsvrijheid bij de individuele productie van componenten, vooral in vergelijking met generieke persvormen. Door aanvoerlassen met extra materiaal kunnen compleet nieuwe structuren ontstaan of bestaande componenten in vorm en oppervlaktestructuur veranderd worden. Ook grote componenten die niet in de bouwruimte van een 3D-printer passen, kunnen op deze manier compleet gegenereerd worden.

Repareren

Wilt u meer toegevoegde waarde? Repareer dure componenten of gereedschap eenvoudig en snel met laserpoederaanvoerlassen. Kleine en grote beschadigingen kunnen snel en vrijwel naadloos worden verholpen. Ook ontwerpwijzigingen zijn mogelijk. Zo bespaart u tijd, energie en materiaal. Dat loont vooral bij dure metalen zoals nikkel of titaan. Typische toepassingsvoorbeelden zijn turbinebladen, zuigers, kleppen, assen of gereedschap van allerlei soorten en maten.

Voegen

Laseraanvoerlassen is ook optimaal geschikt voor het voegen - bijvoorbeeld om spleten van enkele millimeters te dichten. Zo ontstaan er homogene, dichte voegen – helemaal zonder nabewerking. De coaxiale poedertoevoer maakt deze lasmethode driedimensionaal en richtingsonafhankelijk; en u blijft flexibel in de productieketen. Met het laseraanvoerlassen verbindt u ook verschillende materialen, bijvoorbeeld staal en gietijzer. Zo kunnen bijvoorbeeld accu's voor e-motoren worden gelast.

Laseraanvoerlassen en hogesnelheidslaseraanvoerlassen in de praktijk

Welke producten zijn geschikt voor het laseraanvoerlassen?

TruLaser Cell 3000

Met de compacte en uiterste nauwkeurige lasermachine met 5 assen kunt u flexibel twee- en driedimensionaal lassen, snijden en LMD door de snelle procesadapterwissel.

Naar het product

TruLaser Cell 7040

Perfect uitgerust - ongeacht of u twee- of driedimensionale componenten of buizen wilt bewerken. U kunt flexibel schakelen tussen snijden, lassen en laseraanvoerlassen.

Naar het product

Deposition Line

Ontsluit nieuwe markten. Van coaten en repareren tot additive manufacturing - u krijgt uw individuele oplossing met stralingsbron, poedertransport, optiek en sproeiers.

Naar het product

Deze onderwerpen vindt u misschien ook interessant

Laseraanvoerlassen op remschijven volgens de Euro-7-norm

Ontdek waarom laseraanvoerlassen op hoge snelheid de optimale keuze is voor de productie van remschijven die voldoen aan Euro 7 - en de nieuwe standaard zou kunnen worden in de productie van remschijven.

Laser Metal Fusion (LMF)

Laag voor laag creëert de laser bij het op poederbed gebaseerd lasersmelten een component door daar metaalpoeder op te smelten. Het uitgangspunt daarbij is een CAD-model.

Additive Manufacturing-systemen

Additive manufacturing drukt zijn stempel op de toekomst van de metaalbewerkingsindustrie. Ontdek onze mogelijkheden voor additive manufacturing van metalen.

Service & contact

Contact

Verkoop

Telefoon +31 88 400 2420

Fax +31 88 400 2444

E-mail

Downloads

LMD en High-Speed LMD

pdf - 1 MB

Flyer Highspeed-LMD

pdf - 1 MB