Research project ProLMD: Efficient production of components using laser cladding method

Forschungsprojekt ProLMD: Bauteile mittels Laserauftragsschweißen effizient herstellen

Von Petra Reus

Die Nachfrage nach individuellen und dadurch auch immer komplexeren Produkten und Bauteilen steigt. Gleichzeitig müssen Unternehmen schneller herstellen und liefern können, um weiterhin im Markt bestehen zu können. Dabei sind die durch traditionelle Fertigungsverfahren gegebenen Methoden zum Teil begrenzt.

Additive Produktionsprozesse schaffen Flexibilität

Additive Herstellungsverfahren können hier helfen. Denn statt wie bei klassischen „subtraktiven“ Prozessen ein Bauteil aus einem festen Block herauszufräsen oder herauszubohren werden bei „additiven“ Produktionsprozessen die Bauteile schichtweise zusammengefügt. Dadurch ist man wesentlich flexibler in der Herstellung von Bauteilen oder Produkten. Hinzu kommt, dass automatisiert unbegrenzt große, dreidimensionale Bauteile aufgebaut werden können. Dadurch bieten sich viele Möglichkeiten, um individuelle Produkte wirtschaftlich herzustellen. Zum Beispiel lokal verstärkte Strukturbauteile im Flugzeugbau oder hochfunktionelle Komponenten für Turbinen können so, im Gegensatz zur konventionellen Fertigung, kostengünstiger und unabhängig von der Größe der Bauteile produziert werden.

Das Projekt ProLMD

Ein solches additives Verfahren, das Laser Metall Depositionsverfahren (LMD), macht man sich im Forschungsprojekt ProLMD zum Vorteil. Gemeinsam mit dem Fraunhofer Institut für Lasertechnik arbeitet KUKA dort an der Entwicklung einer wirtschaftlichen Prozesskette mit System- und Verfahrenstechnik. Metallische Hochleistungs- und Leichtbauteile für die Branchen Aerospace und Automotive sollen effizient hergestellt werden. Die Ergebnisse des Projektes werden als Prototypen-Bauteile bei den beteiligten Projektpartnern MTU, Airbus und Daimler demonstriert.

Einsatz von KUKA Robotern als Basis

Durch den Einsatz von Industrierobotern können Kosten gesenkt werden und flexibler auf Bauteilgeometrie und -größe eingegangen werden. Auch durch die Entwicklung eines flexiblen Schutzgassystems, dass nur dort angewendet wird, wo es notwendig ist, ergeben sich weitere Vorteile. Das entwickelte System wird durch neue Laserbearbeitungsköpfe, die sowohl mit Draht als auch mit Pulver als Zusatzwerkstoffe arbeiten, sowie ein für hybride Fertigung geeignetes CAM-System ergänzt. Im Rahmen von ProLMD werden für die Entwicklung hocheffizienter Laserauftragsschweiß-Prozesse mehrere Zusatzwerkstoffe erforscht und die daraus entstandenen Bauteile z.B. bezüglich Belastbarkeit und Qualität überprüft.

Laserauftragsschweißen ist für viele Branchen interessant

Durch die erhöhte Freiheit und Flexibilität in der Produktentwicklung, die Reduzierung von Kosten um über 10% und die Schonung von Ressourcen ist das LMD Fertigungsverfahren auch für viele weitere Branchen interessant. So kann das Verfahren und auch die Ergebnisse aus dem Projekt ProLMD zum Beispiel für die Raumfahrt, Energieerzeugung und den klein- und mittelständisch geprägten Werkzeugbau relevant sein.

Sie wollen noch mehr Informationen? Dann besuchen Sie unsere Website und erfahren Sie mehr über das Laserauftragsschweißen bei KUKA.

Dieses Forschungs- und Entwicklungsprojekt wird mit Mitteln des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert und vom Projektträger Karlsruhe (PTKA) betreut.

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