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26.09.2018

Laser-Alternative zur Chrom(VI)-Beschichtung

Das vom Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT entwickelte extreme Hochgeschwindigkeits-Laserauftragschweißen (EHLA) eignet sich besonders für die Reparatur von Fahrwerkskomponenten von Flugzeugen.

Die seit September 2017 in der EU geltende Zulassungspflicht für die Verwendung von Chrom(VI)-Verbindungen sorgte in der Branche der Oberflächentechnik für ein Umdenken. Als Alternative für das Hartverchromen entstand am Fraunhofer ILT das EHLA-Verfahren (Extremes Hochgeschwindigkeits-Laserauftragschweißen).

  • Demonstrationsobjekt: Ein Video demonstriert auf Internationalen Luft- und Raumfahrtausstellung ILA Berlin, wie schnell, präzise und effizient das Laserauftragschweißen mit EHLA funktioniert. Bild: Fraunhofer ILT, Aachen/Volker Lannert

    Demonstrationsobjekt: Ein Video demonstriert auf Internationalen Luft- und Raumfahrtausstellung ILA Berlin, wie schnell, präzise und effizient das Laserauftragschweißen mit EHLA funktioniert. Bild: Fraunhofer ILT, Aachen/Volker Lannert

  • Extremes Hochgeschwindigkeits-Laserauftragschweißen (EHLA): Flexibel beschichten, reparieren oder additiv fertigen - mit einer Systemtechnik. Bild: Fraunhofer ILT, Aachen

    Extremes Hochgeschwindigkeits-Laserauftragschweißen (EHLA): Flexibel beschichten, reparieren oder additiv fertigen - mit einer Systemtechnik. Bild: Fraunhofer ILT, Aachen

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Weil hier der Laser Pulverpartikel direkt im Laserstrahl aufschmilzt, wird die erreichbare Prozessgeschwindigkeit von bisher 0,5 bis 2,0 Meter pro Minute beim Laserauftragschweißen auf bis zu 500 Meter pro Minute gesteigert. Für EHLA spricht zudem, dass es mit deutlich weniger Material auskommt: Es senkt nämlich die herstellbare Schichtdicke von bisher über 500 auf 25 bis 250 Mikrometer.

Bereits einige 100 Offshore-Zylinder beschichtet

Die Aachener Innovation kommt an: Seit 2015 hat die niederländische IHC Vremac Cylinders B.V. aus Apeldoorn bereits einige hundert Hydraulikzylinder für den weltweiten Offshore-Einsatz mit Längen von bis zu zehn Metern und Durchmessern von bis zu 500 Millimetern mit verschleiß- und korrosionsbeständigen Legierungen für höchste Ansprüche beschichtet. Die Trumpf Laser- und Systemtechnik GmbH aus Ditzingen bietet mittlerweile sogar Laseranlagen der TruLaser Cell-Baureihe für das EHLA-Verfahren für unterschiedliche Bauteilgrößen an.

"Der Einstieg von Trumpf vergrößert die Bandbreite der Kunden, die wir mit EHLA erreichen können, enorm", meint Thomas Schopphoven, wissenschaftlicher Mitarbeiter und Teamleiter des Teams 'Produktivität und Systemtechnik' in der Gruppe Laserauftragschweißen am Fraunhofer ILT. "Wir entwickeln EHLA kontinuierlich zu einem noch effektiveren und wirtschaftlicheren Verfahren weiter."

Einsatz in der Autoindustrie

Als eine der prominentesten und vielversprechendsten Anwendungen bezeichnet der Teamleiter und Wissenschaftler die Möglichkeit Pkw-Bremsscheiben mit EHLA zu beschichten. Doch auch für die Luftfahrtindustrie kommt das Verfahren infrage. Schopphoven: "Das EHLA-Verfahren eignet sich besonders für die Reparatur von Fahrwerkskomponenten, deren Korrosions- und Verschleißschutzschichten auch sehr hohe Belastungen wie Bremsscheiben aushalten müssen."

Unternehmensinformation

Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT

Steinbachstraße 15
DE 52074 Aachen
Tel.: 0241-8906-109
Fax: 0241-8906-121

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