Lands-/region- och språkval
Laserpåsvetsning som additiv tillverkningsprocess

Laserpåsvetsning (Laser Metal Deposition)

Det mångsidiga förfarandet: Reparera, belägga, foga och additiv tillverkning - i en process.

Highspeed-laserpåsvetsning - ännu snabbare

Ytbeläggning på kort tid - extremt tunn och effektiv och av hög kvalitet.

Laserpåsvetsning - ett förfarande för olika användningar

Laserpåsvetsning är en additiv tillverkningsprocess för metaller och blandningar av metall och keramik. Med den kan 3D-geometri skapas eller modifieras. Lasern kan även reparera eller belägga med detta förfaringssätt. Inom flygtekniken används Additive Manufacturing för att reparera turbinblad. Inom verktygs- och formbygge repareras avbrutna eller slitna kanter och formgivande funktionsytor eller rustas till och med upp lokalt. Som skydd mot slitage och korrosion beläggs inom energitekniken eller petrokemin lagerställen, vältar eller hydrauliska komponenter. Även inom bilindustrin används additiv tillverkning. Här förädlas ett stort antal komponenter.

TRUMPF:s kunder har fördel av det breda utbudet av lasrar och lasersystem. Vi har sedan många år en stor processkunskap och mycket service för många användningar inom laserteknik. På så vis kan Additive Manufacturing även kombineras med lasersvetsning eller laserskärning.

Den internationella beteckningen för laserpåsvetsning är oftast ”Laser Metal Deposition”, förkortat LMD. Man talar även om ”Direct Metal Deposition” (DMD), ”Direct Energy Deposition” (DED) eller "Laser Cladding"

Vilka är fördelarna med laserpåsvetsning?

Högre uppbyggnadshastighet

Med laserpåsvetsning uppstår grova och mycket fina strukturer. Då uppnås höga uppbyggnadshastigheter jämfört med andra metoder inom generativ tillverkning.

Materialmångfald

Under processen kan flera pulver transporteras och tillföras samtidigt. På så vis är det möjligt att utveckla egna legeringar eller att växla mellan material. På så vis uppstår sandwichstrukturer.

Flexibilitet

På 3D-delar och ojämna ytor är det lätt att applicera strukturer. Det är även okomplicerat att ändra geometrin.

Enklare materialbyte

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

Etablerat förfarande

Laserpåsvetsning används för reparation av verktyg eller komponenter till exempel inom flygteknik. Det används även för applicering av tunna korrosions- och förslitningsskyddsskikt.

Innovativ

Genom ett teknologiskt knep kan maximala hastigheter på flera hundra meter per sekund uppnås: highspeed-laserpåsvetsning visar sin styrka till exempel vid beläggning av bromsskivor.

Vilka är skillnaderna mellan de olika strålkällorna vid olika laserpåsvetsningsanvändningar?

Laserpåsvetsning som additiv tillverkningsprocess
Laserpåsvetsning (LMD)

Den konventionella laserpåsvetsningen används för flexibel beläggning, reparation och additiv ändring av 3D-komponenter. Eftersom det inte krävs någon processkammare för detta förfarande, kan även mycket stora komponenter bearbetas. De applicerade skikten är smältmetallurgiskt förbundna med substratet så att hög fästhet - ofta jämförbart med standardkvalitet - kan uppnås.

Highspeed-laserpåsvetsning (HS-LMD)

Highspeed-laserpåsvetsning baserar på EHLA-förfarandet(EHLA= extrem höghastighetslaserpåsvetsning) som utvecklats av Fraunhofer ILT. Det lämpar sig för stora ytor med beläggning av rotationssymmetriska komponenter med tunna skikt. Som vid konventionell laserpåsvetsning är de applicerade skikten smältmetallurgiskt fastsvetsade med substratet. Genom de mycket höga processhastigheterna och den snabba avkylningen som dessa medför skapas högre fasthet. Man kan även bearbeta material som annars är svåra att bearbeta (till exempel gjutningar).

Laserpåsvetsning med hjälp av grön laserstrålning

Laserpåsvetsning med hjälp av grön laserstrålning är extra effektiv för högreflekterande material som ren koppar, kopparlegeringar, brons, aluminiumlegeringar eller ädelmetallegeringar. Den gröna våglängden har i jämförelse med det infraröda våglängdsområdet en betydligt högre absorption; för ren koppar och kopparlegeringar kan en många gånger så hög absorption uppnås. Till skillnad mot infraröda våglängder möjliggör den additiva tillverkningen med grön våglängd vid bearbetning av kopparlegeringar högre täthet och en uppbyggnad som mer liknar slutkonturerna vid betydligt lägre lasereffekt.

Hur fungerar laserpåsvetsning och highspeed-laserpåsvetsning?

Metodskiss för Laser Metal Deposition
Laserpåsvetsning (LMD)

Vid konventionell laserpåsvetsning värmer en laserstråle upp arbetsstycket lokalt och skapar därefter ett smältbad. Från en dysa i bearbetningsoptiken sprayas då fint metallpulver direkt i smältbadet. Det smälter där och binds samman med grundmaterialet. Kvar blir ett skikt som är ca 0,2 till 1 millimeter tjockt. På så vis bildas strängar som är ihopsvetsade med varandra, som sedan bildar strukturer på de befintliga stommarna eller hela komponenterna. Vid behov kan flera skikt byggas över varandra. Genom laserpåsvetsning kan höga uppbyggnads- eller volymandelar på 3D-ytor på flera cm³/minut skapas, vid matningshastigheter på 500 mm/minut upp till flera meter/minut. För att svetsa på linjer, ytor och former rör sig bearbetningsoptiken – automatiskt styrt – över arbetsstycket. Ett intelligent sensorsystem ser till att skikttjockleken är samma överallt. 

Highspeed-laserpåsvetsning (HS-LMD)

Vid highspeed-laserpåsvetsning värms pulverpartiklarna upp till nära på smälttemperatur redan över substratytan. På så vis krävs mindre tid för att smälta pulverpartiklarna. Resultatet: Mycket högre processhastigheter. På grund av den lägre värmetillförseln möjliggör highspeed-laserpåsvetsningen även beläggning av mycket värmekänsliga material som aluminium- eller gjutjärnslegeringar. Genom HS-LMD-förfarandet kan höga ytandelar på rotationssymmetriska ytor på upp till 1500 cm²/min skapas. Då uppnås matningshastigheter på flera hundra meter/minut.

Här får du reda på vad våra kunder gillar

Vi genomför även användningsidéer på egen bekostnad. Det kan ta ett tag innan framgången visar sig, då måste man ha tålamod.

Christoph Hauck
Verkställande direktör teknologi och försäljning hos toolcraft AG

Vad lämpar sig laserpåsvetsning för?

TRUMPF application powertrain brake disk
Beläggning

Ge dina komponenter en högre kvalitet - med ett skyddsskikt mot korrosion och slitage. Genom laserpulverpåsvetsning uppstår beläggningar som gör dina komponenter hårdare och på så vis mer resistenta mot saltvatten, kemikalier eller väder. Till skillnad mot konventionella förfaranden som till exempel den termiska sprutningen är arbetsstycket endast utsatt för låga termiska belastningar så att det - på sin höjd- endast uppstår en lätt försening. Med laserpåsvetsning är olika blandningar av material och skiktstrukturer möjliga. Spara till exempel produktionskostnader genom att använda billiga material för komponenten för att sedan belägga den med ett kvalitativt material.

Laserpåsvetsning för att skapa partiella förstärkningar
Additiv tillverkning

Laserpåsvetsning öppnar upp för omfattande designfrihet vid den individuella tillverkningen av komponenter, framför allt jämfört med generiska pressformer. Genom 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 med laserpåsvetsning (t.ex. inom flyg-och rymdindustrin)
Reparera

Behöver du skapa ett högre värde? Reparera dyra komponenter eller verktyg enkelt och snabbt per laserpulverpåsvetsning. Små och stora skador försvinner snabbt och nästan spårlöst. Även designändringar är möjliga. På så vis sparar du tid, energi och material. Det lönar sig framför allt när det gäller dyra material som nickel eller titan. Typiska tillämpningsexempel är turbinblad, kolvar, ventiler, axlar eller alla sorters verktyg.

Fogning med laserpåsvetsning för att fylla stora svetsfogar som inte kan svetsas på traditionellt sätt med laser.
Fogning

Laserpåsvetsning lämpar sig även som fogningsförfarande - till exempel för att täcka spalter på flera millimeter. På så vis skapas homogena, täta fogar – helt utan efterbearbetning. Den koaxiala pulvertillförseln gör denna svetsprocess tredimensionell och oberoende av riktning - och den är flexibel i produktionskedjan. Per laserpåsvetsning förenar du även olika material som till exempel stål och gjuten aluminium. Så svetsas till exempel batterier för E-motorer.

Laserpåsvetsning och highspeed-laserpåsvetsning i aktion

Vilka produkter lämpar sig för laserpåsvetsning?

TruLaser Cell 3000, enormt mångsidig
TruLaser Cell 3000

Med den kompakta och mycket precisa 5-axlade lasermaskinen är du flexibel: två- och tredimensionell svetsning, skärning och laserpåsvetsning genom snabbt byte av processadapter.

Produktbilder över TruLaser Cell 7040 fiber från TRUMPF
TruLaser Cell 7040

Perfekt utrustad - oavsett om du vill bearbeta två- eller tredimensionella komponenter eller rör. Detta flexibla system låter dig välja mellan skärning, svetsning och laserpåsvetsning. 

Deposition Line

Exploatera nya marknader. Vare sig det gäller beläggning, reparation eller additiv tillverkning - Du får din individuella lösning av strålkälla, pulvermatare, optik och dysor.

Detta kan också vara intressant för dig

Laser Metal Fusion (LMF)

Med pulverbäddsbaserad lasersmältning skapar lasern en komponent skikt för skikt genom att smälta på ett metalliskt pulver. Grunden utgör en CAD-modell.

Additiva tillverkningssystem

Den additiva tillverkningen präglar framtiden för metallbearbetningsindustrin. Upptäck möjligheterna med additiv tillverkning av metaller.

[Translate to sv_SE:]
Låt dig inspireras av exempeldetaljerna!

Letar du efter förslag på komponenter som kan produceras effektivt med TRUMPFs verktygsmaskiner och lasersystem? Här kan du söka efter exempeldetaljer från praktiken och filtrera utifrån olika parametrar som t.ex. bransch och material.

Kontakt
Nerladdningar
Service och kontakt