CoaxPrinter – Laseroptik für Laserauftragschweißen mit Draht
Richtungsunabhängiges Laserauftragschweißen für additive Fertigung, Reparatur und Beschichtung
Der CoaxPrinter ist eine Bearbeitungsoptik für das richtungsunabhängige Laserauftragschweißen mit Draht und eignet sich für ein breites Anwendungsspektrum in der additiven Fertigung und dem Verschleißschutz. Von filigranen Strukturen bis hin zu komplexen, großvolumigen 3D-Formen ermöglicht die Laseroptik einen kontinuierlichen und richtungsunabhängigen Materialauftrag.
Basierend auf der ringförmigen Strahlformung und der zentralen Drahtzuführung wird der Zusatzwerkstoff aus allen Richtungen homogen aufgeschmolzen und bei geringstmöglichen Wärmeeintrag mit der Bauteiloberfläche verbunden. Dadurch lassen sich porenfreie Schichten mit hoher Prozessstabilität völlig unabhängig von der Bewegungsrichtung erzeugen.
Im Vergleich zum Laserauftragschweißen mit Pulver bietet das drahtbasierte Verfahren eine nahezu 100%ige Materialausnutzung, da der Zusatzwerkstoff vollständig eingebracht und verarbeitet wird. Dies macht den CoaxPrinter besonders attraktiv für Anwendungen wie dem Reparaturschweißen, dem Verschleißschutz sowie dem additiven Aufbau von 2,5D- und 3D-Strukturen, wo hochwertige und teure Werkstoffe wie Titan oder Inconel zum Einsatz kommen.
Für Anwendungen im Laserauftragschweißen mit Metallpulver ergänzt der Beschichtungskopf YC52 das Precitec-Portfolio im Bereich der additiven Fertigung.
Erfahren Sie im folgenden Video mehr zum Laserauftragschweißen mit Draht:
Welche Vorteile bietet der CoaxPrinter beim Laserauftragschweißen?
Richtungsunabhängiger Materialauftrag
Der CoaxPrinter ermöglicht ein richtungsunabhängiges Laserauftragschweißen, da der Draht koaxial zum Laserstrahl zugeführt wird. In Kombination mit der ringförmigen Strahlformung wird der Zusatzwerkstoff in alle Bewegungsrichtungen gleichmäßig aufgeschmolzen. Dies erlaubt einen kontinuierlichen Materialauftrag auch bei komplexen Bahnbewegungen und unterstützt gleichmäßige, porenfreie Schichten mit hoher Prozessstabilität.
Hohe Materialausnutzung beim drahtbasierten Laserauftragschweißen
Beim Laserauftragschweißen mit Draht wird der Zusatzwerkstoff vollständig eingebracht und verarbeitet, wodurch eine Materialausnutzung von nahezu 100% erreicht wird. Im Gegensatz zu pulverbasierten Verfahren entstehen keine Verluste durch Overspray oder nicht eingebrachtes Material. Es findet auch keine Kontamination der Anlage oder des Anlagenbedieners statt. Dies unterstützt wirtschaftliche Beschichtungs- und Reparaturprozesse und macht den CoaxPrinter besonders attraktiv für Anwendungen mit hochwertigen Werkstoffen oder größeren Auftragsvolumina.
Stabile und reproduzierbare Beschichtungsprozesse
Die präzise Abstimmung von Laserstrahl und Werkstoffzufuhr ermöglicht ein stabiles Schmelzbad und damit einen reproduzierbaren Prozess über den gesamten Bearbeitungsbereich. Dies ist insbesondere für additive Fertigungsprozesse, Reparaturschweißen und funktionale Beschichtungen mit hohen Qualitätsanforderungen von Vorteil.
Einfache Integration und wirtschaftlicher Betrieb
Der CoaxPrinter lässt sich mit unterschiedlichen Lasertypen in kurzer Zeit in Betrieb nehmen. Optik und die Art und Weise der Drahtzuführung erlauben ein großes Prozessfenster, das Toleranzen bei Arbeitsabstand und Laserleistung erlaubt und eine robuste Prozessführung unterstützt.
Die Verarbeitung verschiedener Drahtwerkstoffe und Drahtstärken, einschließlich Fülldrähten, bietet eine hohe Flexibilität in der Anwendung. Eine integrierte Prozessüberwachung unterstützt die Dokumentation der aufgetragenen Schichten und trägt zur Reproduzierbarkeit und Prozesssicherheit bei.
Durch die koaxiale Drahtzuführung wird eine nahezu 100%ige Materialausnutzung erreicht. In Kombination mit hohen Drahtgeschwindigkeiten von bis zu 5 m/min ermöglicht dies hohe Auftragsraten und einen wirtschaftlichen Betrieb. Der gezielte Wärmeeintrag reduziert zudem den Bauteilverzug und verringert den Bedarf an nachgelagerten Bearbeitungsschritten.
Welche Anwendungsmöglichkeiten ergeben sich mit dem CoaxPrinter beim Laserauftragschweißen mit Draht?
Der CoaxPrinter eignet sich für eine Vielzahl industrieller Anwendungen, darunter:
- Reparaturschweißen hochwertiger Bauteile
zur effizienten Instandsetzung verschlissener oder beschädigter Komponenten - Aufarbeiten von Verschleiß- und Funktionsbauteilen
mit Anforderungen an präzisen Materialauftrag und reproduzierbare Schichtqualität - Funktions- und Schutzbeschichtungen
zur Verbesserung von Verschleiß-, Korrosions- oder Temperatureigenschaften - Additiver Aufbau von 2,5D- und 3D-Strukturen
für robuste oder geometrisch anspruchsvolle Bauteile im industriellen 3D-Druck - Rapid Prototyping und Kleinserienfertigung
für die schnelle Herstellung komplexer Prototypen und seriennaher Bauteile - Anwendungen im Werkzeug-, Automobil- und Flugzeugbau
für Reparatur, Beschichtung und additive Fertigungsprozesse
Technische Daten
- max. Laserleistung: 6 kW (cw, 900 – 1080 nm)
- Brennweiten Kollimation: 55 mm (NA ≤0,22), 100 mm (NA ≤0,13)
- Schweißdrahtdurchmesser: 0,8 – 1,6 mm
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Wie funktioniert Laserauftragschweißen mit Draht?
Laserauftragschweißen mit Draht ist ein additives Fertigungsverfahren, bei dem ein metallischer Draht als Zusatzwerkstoff kontinuierlich in den Fokus eines Laserstrahls geführt und dort aufgeschmolzen wird. Das aufgeschmolzene Material wird schichtweise auf ein Bauteil aufgetragen und bildet eine metallurgisch gebundene Struktur oder Beschichtung.
Beim drahtbasierten Laserauftragschweißen erfolgt die Zufuhr des Drahtes koaxial zum Laserstrahl. In Kombination mit einer geeigneten Strahlformung wird der Draht gleichmäßig aufgeschmolzen und kontrolliert in das lokale Schmelzbad auf der Bauteiloberfläche eingebracht. Durch die präzise Abstimmung von Laserleistung, Drahtzufuhr und Fokuslage entstehen gleichmäßige Schichten mit hoher Haftfestigkeit und reproduzierbarer Geometrie.
Das Verfahren eignet sich sowohl für den additiven Aufbau von 2,5D- und 3D-Strukturen als auch für Reparatur- und Beschichtungsprozesse, insbesondere bei größeren Auftragsvolumina oder hochwertigen Werkstoffen. Eine zentrale Rolle spielt dabei die optische Auslegung des Bearbeitungskopfes, da sie maßgeblich Einfluss auf Energieeintrag, Materialauftrag und Prozessstabilität nimmt.
Weitere Informationen zum Verfahren und zu typischen Anwendungen finden Sie auf unserer Seite zum Laserauftragschweißen mit Draht.