Lasergenerieren

Das Laserstrahl-Generieren ist ein generatives Fertigungsverfahren auf Pulverbasis. Beim Generieren wird der pulverförmige Werkstoff kontinuierlich mittels Zufuhrdüsen in den fokussierten Laserstrahl eingebracht. Der Aufbau von Bauteilen erfolgt schichtweise. Das Pulver wird mit dem Laserstrahl aufgeschmolzen und schmelzmetallurgisch mit der unteren Schicht verbunden. Beim Laserstrahl-Generieren können nahezu alle metallischen Legierungen verwendet werden.

Es kann unter anderem als Verfahren für Rapid Prototyping, Rapid Tooling und Rapid Manufacturing eingesetzt werden.

Als Strahlquelle kommen CO₂-, Nd:YAG- und Diodenlaser im gepulsten und kontinuierlichen Betrieb mit Laserleistungen von 100 W bis mehreren kW zum Einsatz. Als Handhabungssysteme werden kartesische Anlagen mit 3 - 5 Achsen oder Roboter verwendet. Die erreichbare Bauteilkomplexität sowie die Maßgenauigkeit ist beim Laserstrahl-Generieren signifikant geringer als beim SLM-Verfahren, die Aufbaurate ist jedoch deutlich höher.

Weitere Vorteile

Durch die simultane Führung von Laserstrahl und Pulverdüse ergeben sich weitere Vorteile:

• Große Teile sind bearbeitbar.
• Der Aufbau kompletter Teile ist ebenso möglich wie der Aufbau auf einer vorgefertigten Geometrie. Dadurch ist das Generieren besonders für die Bauteilmodifizierung geeignet.
• Durch die einfache Variation der Pulverwerkstoffe ist der Aufbau von Bauteilen mit Werkstoffverbünden oder Gradientenwerkstoffen möglich.

Lasergenerieren eignet sich hervorragend für Serienanwendungen im Kunststoffspritzguss, Druckguss und Kokillenguss. Durch konturnahe Temperierkanäle lassen sich die Zykluszeiten, Bauteilqualität und besonders die Prozessregelfähigkeit verbessern.

Eine Sonderform zur Erzeugung von Mikrostrukturen stellt das Micro Cladding dar. Bei dem Verfahren wird ein gepulster Faserlaser als Strahlquelle und ein Scanner zur schnellen Strahlablenkung eingesetzt. Die Bauteilbewegung erfolgt mit einem Roboter oder kartesischen Achsen. Es können Mikrostrukturen in der Größe des Laserstrahlfokus erzeugt werden.

Weblinks

• Rapid Prototyping und Rapid Manufacturing für Metallbauteile (PDF-Datei; 74 kB)
• Micro Cladding mit gepulstem Faserlaser (PDF-Datei; 1,13 MB)