Laserauftragsschweißen zur Oberflächentexturierung

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Flächentexturierungen werden bislang zweistufig durch das Aufbringen einer Schicht und anschließende, abtragende Strukturierung hergestellt. Ziel dieses Vorhabens ist die Erzeugung texturierter Verschleißschutzschichten mittels einstufigem Laserauftragschweißen. Das pulverförmige Schichtmaterial wird der Prozesszone über eine Flachstrahldüse zugeführt. Simultan werden von einem scannergeführten Laser selektive Bereiche bestrahlt. So entsteht in einem Prozessschritt eine Verschleißschutzschicht, die die Geometrie der Texturierung bereits enthält. Im ersten Projektzeitraum wurde die erforderliche Anlagentechnik entwickelt und ein Prozessfenster zur Erzeugung der Schichten identifiziert. Einflussgrößen auf Schichthöhe und -breite konnten ermittelt werden. Im Folgezeitraum sollen Haupteinflussfaktoren auf die Ausbildung eines fokussierten, homogenen Pulverflachstrahls durch Simulation einer Feststoffaerosolströmung beschrieben und die ursächlichen Wechselwirkungsphänomene bei der Schichtentstehung durch Hochgeschwindigkeitsaufnahmen erarbeitet werden. Zur Charakterisierung der Schichten sind vergleichende Verschleißuntersuchungen von abtragend und auftragend hergestellten Schichten.