Anwenderbericht
Auftragsarbeit: Dank einer zusätzlichen A-Achse lassen sich mit dem EHLA-Auftragskopf bis zu 1.490 mm lange Bauteile mit einem Maximaldurchmesser von 320 mm beschichten. - © toolcraft
17.12.2020

Extremes Hochgeschwindigkeits-Laserauftragschweißen

Extremes Hochgeschwindigkeits-Laserauftragschweißen

Erfunden in Aachen, Start in den Niederlanden, Einsätze in China und der Türkei – jetzt Erfolg in Deutschland: Die Rede ist vom Extremen Hochgeschwindigkeits-Laserauftragschweißen EHLA, einem patentierten und mehrfach preisgekrönten Verfahren des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnik ILT aus Aachen. Im mittelfränkischen Georgensgmünd sitzt in einer modernen Hightech-Fabrik die toolcraft AG, einer der aktivsten deutschen Pioniere für 3D-Metalldruck. Das Familienunternehmen ist seit der Gründung im Jahr 1989 der Beweis für die Innovationskraft des produzierenden Mittelstands.

Ein Jahrzehnt Erfahrung mit 3D-Metalldruck

Weil toolcraft bereits seit 2005 Erfahrung bei der Nachbearbeitung von 3D-Teilen besaß, sprach alles für den Einstieg in die additive Fertigung. Der Start in diese neue Welt geschah 2011 mit dem Kauf einer Pulverbett-Anlage zum 3D-Metalldruck. Durchhaltewillen war gefragt, denn mit der ersten Maschine wickelte das Familienunternehmen in den ersten sechs Monaten nur Aufträge für rund 30.000 Euro ab. Heute sind die mittlerweile 13 additiven Produktionsmaschinen nach Firmenangaben gut ausgelastet.

Den Einstieg in den 3D-Druck verdankt das Unternehmen Christoph Hauck, der sich innerhalb des Vorstandstrios selbst als positiven Unruhestifter bezeichnet. Als „Mister 3D-Druck“ vernetzt er toolcraft über viele ehrenamtliche Positionen – etwa als Vorstandsvorsitzender der VDMA-Arbeitsgemeinschaft Additive Manufacturing oder als einer der Sprecher des Expertengremiums Additive Fertigung in Bayern – mit Anwendern, Herstellern und Forschern der 3D-Druck-Branche. Das haben auch große Firmen wie Siemens oder Trumpf erkannt, mit denen das Unternehmen in Sachen Additive Manufacturing (AM) sehr eng zusammenarbeitet.

Die toolcraft AG in Georgensgmünd bei Nürnberg. - © Fraunhofer ILT, Aachen/Ralf Baumgarten
Die toolcraft AG in Georgensgmünd bei Nürnberg. © Fraunhofer ILT, Aachen/Ralf Baumgarten
Nachbearbeitung funktioniert auch mit EHLA-Arbeitskopf

Auch bei EHLA steht oft Nachbearbeitung mit dem Ziel sehr geringer Rauheit an – etwa per Zerspanung, Rundschleifen oder Feinstdrehen. Beim Experimentieren stellten die 3D-Druck-Pioniere erstaunt fest, dass es manchmal auch ausreicht, mit der EHLA-Düse nochmals über die Oberfläche zu fahren – allerdings mit abgestellter Metallpulverzufuhr. Das heißt: toolcraft beherrscht auch das noch junge und neue Gebiet des Laserumschmelzens zur Verbesserung der Oberflächengüte.

Was halten aber Mitarbeiter von dem neuen Laser-Tausendsassa? Jonathan Krauß, Verfahrenstechniker und Systemverantwortlicher für LMD, freut sich über die neuen Möglichkeiten der cleveren Kombination unterschiedlicher Materialien: „Es entstehen völlig neue Lösungen, die sich konventionell nicht verwirklichen ließen.“ Krauß arbeitet beim Laserauftragschweißen eng zusammen mit LMD-Projektleiter Florian Schlund, den nicht nur die Reparaturmöglichkeiten, sondern vor allem die neuen hybriden Projekte faszinieren: Etwa durch das Verschweißen von zwei unterschiedlichen Werkstoffen zu einem neuen Bauteil.

Hybride Fertigung mit Roboter in Sicht?

Wer Hauck erlebt hat und kennt, der weiß: Der positive Unruhestifter denkt schon weiter: „Im Augenblick ist das Verheiraten von Robotik und 3D-Druck im Gespräch.“ Daher sah er sich neulich zusammen mit seinem externen Berater Dr. Thomas Schopphoven am Fraunhofer ILT die Ergebnisse des BMBF-Forschungsprojekts ProLMD an: Die Kombination von Laserauftragschweißen mit konventionellen Fertigungsverfahren und Robotern zu einer völlig neuen Form der hybrid-additiven Fertigung.

(Autor: Nikolaus Fecht im Auftrag des Fraunhofer ILT)

Schlagworte

3D-DruckAdditive FertigungKorrosionKorrosionsschutzLaserauftragschweißenLaserschneidenLaserschweißenOberflächenbehandlungVerschleißVerschleißschutz

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