Anwendungstechnik 3D-Druck im Schweißverfahren

Gase für den 3D-Druck

Erforschung der besten Gase für Ihr 3D-Druckverfahren

Laserschneiden und Laserschweißen

Das Laserschneiden und Laserschweißen hat sich in zahlreichen Branchen als effektives, schnelles und kostengünstiges Verfahren zur Materialbearbeitung etabliert. Im Automobil-, Flugzeug- oder Schiffsbau kommt die Verfahrenstechnik ebenso zum Einsatz wie in der Halbleiterindustrie oder in der Medizin. Beim Laserschweißen wird das Licht mittels einer Fokussieroptik auf einen Brennfleck (Ø 0,2 – 0,3 mm) gebündelt und das zu schweißende Material dank der hohen Energiedichte sehr schnell geschmolzen. Ist der Schmelzpunkt des Materials erreicht, verdampft es und es bildet sich ein Dampfkanal. Dieser wird als Keyhole (Schlüsselloch) bezeichnet. Um den Dampfkanal bildet sich bei diesem Verfahren eine Schmelzzone. Bewegen sich Laserstrahl und Werkstück aufeinander zu, läuft das geschmolzene Material direkt hinter dem Laser in den Dampfkanal und es bildet sich eine saubere Schweißnaht. Da dieser gesamte Prozess innerhalb von Sekundenbruchteilen vollzogen ist, kann beim Laserschweißen eine sehr hohe Geschwindigkeit realisiert werden.

Tiefschweißen und 3D Laserschweißen mit hoher Laserintensität

Beim Tiefschweißen kann die hoher Energie des Lasers fast vollständig in das bearbeitende Material eingebracht werden. Die Intensität des Laserstrahls liegt über der Grenze von 10 6W/cm² und seine Energie sorgt in der Summe dafür, dass ein Gemisch aus verdampftem Werkstoff und Schutzgas ionisiert. Daraus bildet sich laserinduzierte Plasma. Beim Wärmeleitungsschweißen bewegt sich Intensität des Laserstrahls unterhalb von ca.10 6 W/cm². Bei diesem Verfahren bildet sich Metallplasma und es tritt kein Tiefschweißeffekt auf. Das 3D Laserschweißen und Schneiden eignet sich die Bearbeitung von 3D-Bauteile, Profile oder Rohre. Dabei entstehen exakte Schnitte oder saubere Schweißnähte in hoher Qualität selbst an schwer zugänglichen Stellen. Die materialschonende Bearbeitung reduziert die Folgearbeitsgänge und erhöht den Automatisierungsgrad. Ein wichtiges Argument für das Laserschweißen ist die hohe Schweißgeschwindigkeit, die Arbeiten auf einem hohen Niveau garantieren kann.

Welche Betriebs- oder Schutzgase werden beim Laserschweißen verwendet?

Je nach Anwendung können beim Laserschweißen verschiedene Lasergase zum Einsatz gebracht werden. Aufgrund der besseren Reproduzierbarkeit finden immer mehr fertig gemischte Resonator Gase in der Industrie ihre Anwendung. Zu den bekanntesten Zählen CO2 4.5, N2 5.0 (Stickstoff Laser Gas), das Laser Gas Helium 4.6 sowie das Laser Gas Argon 4.6.

 

 

MESSER-LÖSUNG

Messer bietet Schutzgase für den 3D-Druck. Die Auswahl des Gases hängt maßgeblich vom zu druckenden Werkstoff ab.

Werkstoff

Geeignete Komponenten für Schutzgasgemische

Titan

Argon, Helium

Aluminium

Argon, Helium, Stickstoff

Austenitischer Stahl,
Nickel

Argon, Helium, Stickstoff, Wasserstoff

Ferritischer Stahl

Argon, Helium, Stickstoff

Weitere Werkstoffe auf Anfrage.

Vorteile:

  • geeignet für Kleinserien und Prototypenbau
  • komplexe Bauteile können kostengünstig in Kleinserie gebaut werden.
  • schnelle Fertigung von komplexen Bauteilen

 

Kundenprozess 3D-Druck im Schweißverfahren

3D-Druck (Additive Fertigung)

Additive und andere 3D-Druckverfahren

Asset-Herausgeber

Achim
Wankum
Senior Specialist cutting & Welding applications
Dr. Bernd
Hildebrandt
Senior manager cutting & Welding applications
Dr. Dirk
Kampffmeyer
Manager cutting & Welding applications

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