You have selected Sverige. Based on your configuration, United States might be more appropriate. Do you want to keep or change the selection?

Laserpåsvetsning (LMD) | TRUMPF
Laserpåsvetsning som additiv tillverkningsprocess

Laserpåsvetsning (LMD)

Laserpåsvetsning är en generativ tillverkningsprocess för metaller. Den internationella beteckningen är oftast ”Laser Metal Deposition”, förkortat LMD. Man talar även om ”Direct Metal Deposition” (DMD) eller ”Direct Energy Deposition” (DED). Processen är enkel att förklara: lasern skapar ett smältbad på komponentens yta. Genom en dysa tillförs metallpulver automatiserat. Det bildas strängar som är hopsvetsade med varandra, som sedan bildar strukturer på de befintliga stommarna eller hela komponenterna. Metoden används inom branscher som flyg- och rymdindustrin, energiteknik, petrokemisk industri, bilindustrin samt medicinteknik. TRUMPF:s kunder har fördel av det breda utbudet av lasrar och lasersystem, kunskaper om processerna och Services för många olika applikationer. Till exempel kan LMD-teknologin även kombineras med lasersvetsning eller laserskärning.

Högre uppbyggnadshastighet

Med laserpåsvetsning bildas grova och mycket fina strukturer – båda med hög uppbyggnadshastighet jämfört med andra generativa processer.

Materialmångfald

I processen kan flera pulverbehållare vara aktiva och utifrån dem kan vid behov egna legeringar utvecklas. Genom att kombinera olika material bildas sandwich-strukturer.

Flexibilitet

Genom laserpåsvetsning kan 3D-struktuer svetsas på befintliga, ojämna ytor och därmed kan geometrin enkelt förändras.

Enklare materialbyte

Laserpåsvetsning gör det möjligt att enkelt växla mellan olika material i en arbetsprocess.

En kort förklaring av processen laserpåsvetsning

Metodskiss för Laser Metal Deposition

Först värmer laserstrålen upp arbetsstycket lokalt och skapar ett smältbad. Från en dysa i bearbetningsoptiken sprayas fint metallpulver direkt i smältbadet. Där smälter det och binds samman med grundmaterialet. Kvar blir ett skikt som är ca 0,2 till 1 mm tjockt. Vid behov kan många skikt byggas upp ovanpå varandra. Argon används ofta som skyddsgas. För att svetsa på linjer, ytor och former rör sig bearbetningsoptiken – automatiskt styrt – över arbetsstycket. Intelligent sensorsystem ser till att skikttjockleken är samma överallt.

Användningsområdena – lika mångsidiga som själva teknologin

Laserpåsvetsning – mer än 3D-utskrift De mångsidiga användningsområdena för denna innovativa tillverkningsprocess sträcker sig från beläggning och reparation av komponenter via fogningsprocesser som t. ex. överbryggning av spalter till att skapa kompletta komponenter med full kreativ frihet.

Höghastighetslaserpåsvetsning (HS-LMD) – beläggning med hög processhastighet

Höghastighetslaserpåsvetsning (HS-LMD) gör laserpåsvetsningen ännu snabbare. Det genom att det pulverformade fyllmaterialet kommer i kontakt med laserljuset redan ovanför smältbadet där laserljuset värmer upp det till nära smältpunkten på väg mot komponenten. Partiklarna smälter därmed snabbare i smältbadet och energin utnyttjas mycket effektivare. HS-LMD-metoden uppnår därmed beläggningshastigheter på mer än 250 kvadratcentimeter per minut. Jämfört med ”normal” laserpåsvetsning är detta en avsevärd ökning eftersom den klarar 40 kvadratcentimeter per minut. Dessutom kan man förverkliga mycket tunnare skikt som är 30 till 300 µm tjocka. TRUMPF kunde överföra den av Fraunhofer Institut für Laser Technologie utvecklade och patenterade metoden i serieproduktionen.

Beläggning – ett långt liv

För att förstärka komponenter lokalt eller anpassa dem geometriskt kan strukturer enkelt svetsas på med Laser Metal Deposition. Komponenten under kan bestå av kostnadseffektiva material. Med ett skikt som skyddar mot korrosion och slitage uppvärderas komponenten och skyddas mot stark mekanisk eller kemisk påfrestning. Jämfört med vanliga metoder som Plasma Transfered Arc Welding eller termisk sprutning utsätts arbetsstycket endast för låg termisk belastning vid laserpåsvetsning så att risken för distorsion är låg. Dessutom är LMD en betydligt kostnadseffektivare metod tack vare hög automatiseringsgrad samt högre reproducerbarhet.

Generera – formfrihet

Laserpåsvetsning öppnar upp för omfattande designfrihet vid den individuella tillverkningen av komponenter, framför allt jämfört med generiska pressformer. Med hjälp av laserpåsvetsning med tillsatsmaterial kan man skapa helt nya strukturer eller förändra form och ytstruktur på befintliga komponenter. Även stora komponenter som inte får plats i en 3D-skrivares byggvolym kan skapas helt på detta sätt.

Reparation – användning i stället för skrot

Dyra komponenter med höga produktionskostnader kan enkelt repareras med laserpåsvetsning med tillsatsmaterial så att detaljen eller verktyget snabbt kan bli fullt brukbart igen. På så sätt sparas inte bara tid, på grund av eventuella långa införskaffnings- och leveranstider, utan även pengar. När det gäller dyrare material som speciella nickelbaserade legeringar är det avsevärt billigare att reparera en komponent än att köpa en helt ny. Dessutom kan man ändra design på komponenten. Jämfört med alternativa metoder som patching, där metallplattor sätts på de defekta ställena, Plasma Transfered Arc Welding eller klassisk MIG-/TIG-svetsning ger LMD låg termisk påverkan och är mycket exakt. Låg termisk påverkan säkerställer enastående reproducerbarhet.

Svetsning med tillsatsmaterial – Goodbye-spalt

Laserpåsvetsning med tillsatsmaterial är även lämplig som fogningsprocess för svetsning av komponenter som inte är optimerade för lasersvetsning. Tack vare LMD kan större spalter överbryggas och komponenter kan tätsvetsas utan påkostat förarbete. Vid laserpåsvetsning skapas homogena, täta fogar, som vanligtvis inte behöver efterarbetas. Jämfört med svetsning med tråd gör koaxial pulvertillförsel dessutom fogningsprocessen tredimensionell och riktningsoberoende. Dessutom kan man med hjälp av LMD även förena olika material som stål och aluminiumgjutgods för att till exempel sammanfoga batterier till elmotorer.

Detta kan också vara intressant för dig

Laserpåsvetsning som additiv tillverkningsprocess