Das Fraunhofer ILT und Cailabs erforschen gemeinsam neue Ansätze für die hochleistungsfähige drahtbasierte Lasermaterialabscheidung.

Ziel der Zusammenarbeit ist ein kompakter Kopf mit einem Gewicht unter fünf Kilogramm, also leicht genug, um ihn direkt auf einen Roboterarm zu setzen. Damit kann der Kopf sauber in bestehende Anlagen integriert werden. Gleichzeitig wollen die Partner den Einsatz deutlich höherer Laserleistungen von über zwölf Kilowatt ermöglichen. Nicht nur, um die Bearbeitung größerer Bauteile zu erleichtern, sondern auch die Fertigung zu beschleunigen.

»Bei Cailabs wollen wir Produkte mit starkem industriellem Nutzen auf Basis unserer Strahlformungstechnologie entwickeln«, sagt Jean-François Morizur, CEO von Cailabs. »Wir glauben, dass die Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer ILT das volle Potenzial unseres Ansatzes für die fortschrittliche Fertigung demonstrieren wird.«

In vielen industriellen Anwendungen, etwa in der Turbinen- oder Werkzeugreparatur, sind Aufträge mit sehr kleinen Details gefragt. Mit der neuen Strahlform und dem Prozess-Know-how des Fraunhofer ILT sollen Strukturen mit einer Breite von weniger als einem Millimeter möglich werden; ein wichtiger Schritt hin zu präzisen Reparaturen und Hybridfertigung mit hoher Auflösung.

»Wir haben schon in früheren Projekten, Draht-Auftragsverfahren für kritische Anwendungen entwickelt, etwa für Luft- und Raumfahrt, Energietechnik und Werkzeugbau«, sagt Dr. Thomas Schopphoven, Abteilungsleiter Laserauftragschweißen (LMD) am Fraunhofer ILT. Diese Erfahrung fließt direkt in die Prozessführung, die Materialauswahl und die Analyse der Schmelzbad-Dynamik ein.

Das Expertenteam um Thomas Schopphoven arbeitet derzeit daran Parameterräume mit Hilfe von physikalischen Simulationen für unterschiedliche Bearbeitungssituationen auszulegen. Dazu gehören die Abstimmung von Einstellungen wie etwa Drahtvorschub, -dicke, Laserleistung und Fahrweg für diverse Werkstoffe. Parallel wird die robotergeführte Anlagenumgebung eingerichtet, in der der Canunda-DED-Kopf später erprobt wird.