Oerlikon Metco Laser Center of Competence: Zukunftsträchtige Technologie für die Automobil- und Luftfahrtbranche

Erst vor wenigen Monaten brachte Oerlikon Metco zwei völlig neuartige Werkstoffe für High Speed Laser Cladding-Anwendungen auf den Markt. Jetzt geht der Beschichtungsspezialist einen Schritt weiter: Am Hauptstandort in Wohlen, Schweiz, hat Oerlikon Metco ein einzigartiges Laser Center of Competence aufgebaut, das den Kunden Zugang zur zukunftsträchtigen Technologie des Laser Claddings oder Laserauftragsschweissens ermöglicht. Seine Multifunktionalität macht das Verfahren besonders für Zulieferer in der Automobil- und Luftfahrtbranche interessant.

«Laser Cladding als Beschichtungsverfahren ist nicht neu, aber erst durch die starke Weiterentwicklung in den letzten Jahren und den Preisverfall für Laser und Komponenten wird es jetzt auch für Anbieter aus der Industrie wirtschaftlich interessant», erklärt Arkadi Zikin, Leiter des neuen Oerlikon Metco Laser Center of Competence.

Herzstück des Laser-Kompetenzzentrums ist ein neues, hochpräzises 7-Achsen-Gantry-Portalsystem, das eine Vielfalt an Prozessoptionen ermöglicht. Es wurde von Oerlikon Metco speziell modifiziert und unter anderem mit einem eigens entwickelten Dreh-Kipp-Tisch ausgestattet.

Laser Cladding resultiert in qualitativ hochwertigen Beschichtungen mit einer metallurgischen Verbindung zum Substrat. «Das Verfahren kann aber noch viel mehr», so Zikin. «Es ist ein multifunktionaler Prozess, bis hin zur additiven Fertigung. Das eröffnet gerade für grosse Teile, wie sie Zulieferer in der Automobil- und Luftfahrtbranche herstellen, völlig neue Möglichkeiten.»

Breite Palette industrieller Anwendungen für die Automobil- und Luftfahrtbranche
Laser Cladding ermöglicht es unter anderem, 3D-Strukturen Schicht für Schicht direkt auf der Oberfläche von Bauteilen aufzubauen und damit ihr Design zu verändern. Deshalb wird Laser Cladding auch zu den additiven Fertigungsverfahren der Directed Energy Deposition (DED) oder Laser Metal Deposition (LMD) gezählt. Mit Laser Cladding können additiv Strukturen auf der Freiformfläche bestehender Komponenten aufgebaut werden und so selbst extrem grosse Bauteile für die Luft- und Raumfahrt aufgebaut und/oder repariert werden.

Beim High Speed Laser Cladding oder EHLA (Extrem-Hochgeschwindigkeits-Laser-Auftragsschweissen) werden besonders hohe Beschichtungsgeschwindigkeiten und eine hohe Auftragseffizienz von 90% erreicht. Das resultiert in sehr dünnen Schichten mit geringer Oberflächenrauigkeit und hervorragenden Eigenschaften, und macht EHLA zu einer ernstzunehmenden Alternative zu Verfahren wie thermischem Spritzen oder Hartverchromen, etwa bei Verschleiss- und Korrosionsschutzschichten auf Bremsscheiben und Hydraulikkolbenstangen.

Eine weitere Anwendung von Laser Cladding ist das Drahtbeschichten, bei dem das eingebrachte Metall vollständig für die Schichtbildung verbraucht wird (100prozentige Depositionseffizienz). Das ist nicht nur wirtschaftlich interessant, sondern auch eine vielversprechende Alternative für Branchen, in denen der Betrieb mit toxischen Pulvern eingeschränkt ist. Jüngste Entwicklungen eröffnen auch neue Horizonte für additive Anwendungen und den Aufbau von 3D-Geometrien mit hoher Präzision und hervorragender Prozesskontrolle.

Oerlikon Metco selbst entwickelt in seinem Laser Center of Competence den Prozess laufend weiter und testet Werkstoffe und Anwendungen der neuesten Generation.