Energieeffiziente Produktregeneration mittels lasergestütztem Lichtbogen-Auftragschweißens (ProGenial)

1. Projektziele
Ziel des Projekts PROGENIAL war die Bereitstellung eines neuen Verfahrens zum Auftragschweißen sowie die Entwicklung der hierfür notwendigen Systemkomponenten. Durch die Kombination einer MSG-Schweißstromquelle und eines speziell ausgelegten Lasers wurden die Vorteile von Plasma- und Laserstrahlauftragschweißen verbunden. Es konnte eine mit MSG-Auftragschweißverfahren vergleichbar hohe Auftragrate bei gleichzeitig hoher Konturtreuerealisiert werden. Mit einem Diodenlaser geringer Leistung wird eine hohe Konturgenauigkeit erreicht werden, während der Großteil der für das Auftragschweißen benötigten Energie durch den MSG-Prozess zugeführt wird. Hieraus wird eine bessere Energieeffizienz für konturgenaue Auftragschweißprozesse erreicht.
2. Vorgehensweise
Das Projekt PROGENIAL gliederte sich in vier aufeinander aufbauende Arbeitsschwerpunkte:
Zunächst wurde das energieeffizientere Kernverfahren zum konturgetreuen Auftragschweißen bei hoher Auftragrate im Vergleich zum Laser-Pulver-Auftragschweißen entwickelt. Anschließend wurde die Energieeffizienz der gesamten Prozesskette durch Rationalisierung von Vorbereitungs- und Folgeprozessen verbessert. Eine weitere Steigerung der Ressourceneffizienz bei endkonturnaher Fertigung kann durch Wegfall des Metallpulvers erreicht werden. Schließlich wurde ein flexibles Demonstratorsystem durch Kombination der Laserstrahlquelle und der Metallschutzgasschweißanlage entwickelt.
3. Ergebnisse und Anwendungspotenzial
Das Verfahren ermöglicht Auftragschweißungen energie- und kosteneffizienter. Daraus folgt neben einem positiven Effekt auf die Umwelt durch geringeren Energieverbrauch auch ein gesamtwirtschaftlicher Nutzen. Dieser ist mit geringeren Fertigungskosten für Maschinenteile und Bauformen zu begründen.

• ERLAS Erlanger Lasertechnik GmbH
• Laser Zentrum Hannover e. V.
• Merkle Schweißanlagen-Technik GmbH