Beschreibung
P 724 – Handlaser-Reparaturschweißen von formgebenden Werkzeugen
Werkzeugstähle sind in der Industrie weit verbreitet und werden zur trennenden, um und urformenden Bearbeitung von Werkstoffen eingesetzt. Beim dauerhaften Einsatz unterliegen sie einem unvermeidbaren Verschleiß. Reparaturschweißungen defekter Bereiche stellen im Vergleich zu den Produktionskosten eines neuen Werkzeuges eine wirtschaftliche Alternative dar. Zunehmend wird neben dem WIG- und Plasma- Auftragschweißen auch das Laserstrahlauftragschweißen verwendet. Das Laserstrahl- Auftragschweißen wird in Verbindung mit gepulsten Strahlquellen und handgeführten Bearbeitungsköpfen durchgeführt. Durch die Anwendung des Laserstrahlschweißens können Verzüge und großvolumige Wärmeeinflusszonen gegenüber konventionellen Auftragschweißverfahren vermieden werden. Der Laser ist aufgrund seiner Präzision, in Verbund mit einer minimalen thermischen Beeinflussung des Grundwerkstoffes und seiner Zugänglichkeit für Vertiefungen und Spalte, prädestiniert als Reparaturwerkzeug für filigrane Werkzeugschäden.
Typische Auftragsdicken liegen im Bereich von 0,2 bis 1,0 mm pro Lage. Durch die Einführung kompakter und mobiler Laserstrahlquellen mit höherer Ausgangsleistung stehen Systeme zur Verfügung, mit denen es möglich ist auch großflächigere Auftragschweißungen kostengünstig durchzuführen. Jedoch liegen bei Werkzeugstählen, aufgrund des im Fertigungsprozess aufwändig eingestellten Gefüges, metallurgisch anspruchsvolle Schweißbedingungen vor. Eine Vielzahl an Neuentwicklungen im Bereich der Werkzeugstähle und Schweißzusatzwerkstoffe erfordert eine umfangreiche Wissensbasis hinsichtlich der metallurgischen Verträglichkeit von Materialkombinationen. Durch Unregelmäßigkeiten, wie z.B. Werkstoffinhomogenitäten können Prozessinstabilitäten entstehen. Diese führen zu qualitativ unterschiedlichen Schweißergebnissen. Aufgrund dessen kann es zu fehlerhaften Reparaturstellen kommen, die ein erneutes Bauteilversagen infolge von Abplatzung, Rissbildung oder Korrosion nach sich ziehen können.
Anhand von Verschleißprüfungen, Härtemessungen und Gefügeuntersuchungen sollen metallurgische Unverträglichkeiten sowie die Praxistauglichkeit der Werkstoffpaarungen herausgearbeitet und charakterisiert werden. Untersucht wurden drei neue Werkzeugstähle und fünf Zusatzwerkstoffe.
Autoren:
H. Haferkamp, M. Schimek
Veröffentlichung:
2007
