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Laserauftragschweißen

Deutsche Lasertechnik erobert den Offshoremarkt

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Das Verfahren gefiel IHC, doch die Anlage war für den Hersteller zu klein, denn in Apeldoorn gilt es, sehr lange Kolbenstangen zu beschichten. „Wir waren sehr am Bau einer Anlage interessiert, wollten aber nicht die jahrelangen Anlaufschwierigkeiten wie andere Firmen beim Einstieg in das Laserauftragschweißen mitmachen“, erklärt Veldman. „Da hat uns das Zusammenspiel von Fraunhofer-ILT und Hornet überzeugt. Wir gingen das Risiko ein, uns von Hornet die erste sehr große EHLA-Anlage bauen zu lassen. Auf der Basis eines Drehmaschinentyps, der sich bei uns bereits in Apeldoorn im Einsatz befand, entstand eine völlig neue Anlage. Es war eine clevere Idee, denn notfalls hätten wir sie – so unser Plan B – auch als Drehbank nutzen können“, erinnert sich Veldman. Beschaffung und Umbau der Drehmaschine zur rund 14 m langen EHLA-Anlage und Aufbau sowie Inbetriebnahme dauerten nur knapp sechs Monate.

Zertifiziertes Laserauftragschweißverfahren in der Serienproduktion

Die Niederländer befinden sich nun bereits in der Serienproduktion. Nach mehreren abgeschlossenen Projekten steht für Veldman fest, dass EHLA derzeit noch etwa so viel wie das thermische Spritzen kostet. Preiswerter wird EHLA – so seine Einschätzung – nach der Optimierung der Fertigungsprozesse. Kritische Endkunden, etwa aus dem Offshorebereich, konnte IHC Vremac Cylinders allerdings schon von der neuen Schicht überzeugen: Dazu ließ das Unternehmen EHLA von Lloyds nach DIN EN ISO 15614-7 zertifizieren. Veldman: „Die Fachleute waren anfangs sehr skeptisch, weil wir nur 200 µm dünne Schichten im Labor prüfen ließen, die dann noch auf 150 bis 100 µm heruntergeschliffen wurden. Damit wollten wir sichergehen, dass die Schichten auch nach Verschleiß noch guten Korrosionsschutz bieten.“ Seit 2015 hat IHC übrigens bereits einige Hundert Hydraulikzylinder für den weltweiten Offshoreeinsatz mit Längen von bis zu 10 m und Durchmessern von bis zu 500 mm mit verschleiß- und korrosionsbeständigen Legierungen beschichtet.

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Die umweltfreundliche und schnelle Technik kommt aber neuerdings auch in China an: Die Gründe sind die gleichen wie in Europa. Chen Hong, Geschäftsführer der Acunity GmbH aus Aachen, eines Spin-offs des Fraunhofer-ILT: „Der Bedarf für das EHLA-Verfahren ist sehr hoch, denn China will in den nächsten zwei Jahren das Hartverchromen nach europäischem Vorbild reglementieren.“ 2017 ging das Spin-Off daher eine strategische Kooperation mit der China Academy of Machinery Science and Technology Group Co., Ltd. (CAM) in Beijing ein und lieferte eine 5-Achs-Anlage mit einer vom Fraunhofer-ILT angepassten EHLA-Düsentechnik.

Nach den erfolgreichen Einsätzen bei CAM in Beijing orderte das Unternehmen Hebei Jingye Additive Manufacturing Technology Co.Ltd. zwei Anlagen zur Außenbeschichtung von bis zu 5 m langen Offshorehydraulikzylindern mit einem maximalen Durchmesser von 1 m sowie eine weitere Anlage zur Innenbeschichtung.

Nach dem ersten Erfolg des EHLA-Verfahrens in China ist Geschäftsführer Hong optimistisch, dass demnächst Aufträge aus der Offshorebranche über fünf bis zehn Anlagen folgen. Mit den nächsten Aufträgen soll sich auch die Produktionsweise ändern. Handelte es sich bisher in erster Linie um maßgeschneiderte Sondermaschinen, soll nun ein Modulbaukasten für kleine, mittlere bis hin zu sehr großen Anlagen entstehen.

Prozesssicherheit und Qualität stehen im Mittelpunkt

Der Erfolg steht und fällt bei diesem völlig neuen Verfahren jedoch nicht nur mit der Anlagentechnik, sondern auch mit Prozesswissen und Service. „Chinesische Firmen legen Wert auf eine prozesssichere Bearbeitung, die wir mithilfe von Bauteilen des Kunden maßgeschneidert entwickeln“, sagt Hong. „Wir beschichten Kundenbauteile mit dem EHLA-Verfahren, um die Güte und Qualität mit Blick auf Korrosions- und Verschleißschutz zu überprüfen. Dazu zählt selbstverständlich auch die Entwicklung beziehungsweise Auswahl des richtigen Metallpulvers sowie die Anpassung der EHLA-Düse.“ Hinzu kommt der in China sehr gefragte Vor-Ort-Service. Dazu hat Acunity eine Tochtergesellschaft Acunity (Tianjin) Co. Ltd in Tianjin Binhai gegründet, die den Kunden beim Einsatz dieses völlig neuen High-Speed-Prozesses unterstützt und schult.

Erfunden in Deutschland, erprobt und gebaut in den Niederlanden, in China auf dem Vormarsch – ist es eine Erfindung, die langfristig nur im Ausland und dort auch nur im Meer erfolgreich ist? Der Eindruck täuscht: So bietet die Trumpf Laser- und Systemtechnik GmbH aus Ditzingen mittlerweile Laseranlagen der Trulaser-Cell-Baureihe inklusive EHLA-Verfahren für unterschiedliche Bauteilgrößen an. „Der Einstieg von Trumpf vergrößert die Bandbreite der Kunden, die wir mit EHLA erreichen können, enorm“, meint Schopphoven. „Wir entwickeln EHLA kontinuierlich zu einem noch effektiveren und wirtschaftlicheren Verfahren weiter.“

Einsatz in der Autoindustrie als nächster Schritt

Als eine der prominentesten und vielversprechendsten Anwendungen bezeichnet der Teamleiter und Wissenschaftler die Möglichkeit, Pkw-Bremsscheiben mit EHLA zu beschichten. Doch auch für die Luftfahrtindustrie kommt das Verfahren infrage. Schopphoven: „Das EHLA-Verfahren eignet sich besonders für die Reparatur von Fahrwerkskomponenten, deren Korrosions- und Verschleißschutzschichten auch sehr hohe Belastungen aushalten müssen.“

* Nikolaus Fecht ist freier Fachjournalist in 45879 Gelsenkirchen, weitere Informationen: Thomas Schopphoven, Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT, 52074 Aachen

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Über den Autor

 Uwe Techt

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Geschäftsführer, Coach, Speaker, Autor, VISTEM GmbH & Co. KG