Fraunhofer IWS auf der Hannover Messe 2018 Evolutionsschritt bei koaxialem Draht-Auftragschweißen

Die nächste Generation der Laser-Draht-Bearbeitungsoptik „Coaxwire“ stehe in den Startlöchern. Auf der Hannover Messe in Halle 5 am Stand A35 und der ILA Berlin in Halle 4 am Stand 202 zeigt das Fraunhofer IWS gleich zwei Varianten, heißt es.

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Die koaxiale Drahtoptik präsentiere man gleich im Doppelpack auf den beiden Events. Eine davon ist eine völlig neu entwickelte Mini-Version, welche die hochpräzise Bearbeitung komplexer Bauteile mit Feindraht ermöglicht, wie die Dresdener Forscher erklären.

Aufgrund der positiven Resonanz der Anwender und des spürbar wachsenden Bedarfs, so das Fraunhofer IWS, präsentiert man im fünften Jahr nach der Einführung der Systeme die nächste Generation der koaxialen Laser-Draht-Bearbeitungsoptiken unter der Bezeichnung „Coaxwire“. Das Dresdner Institut habe das System jetzt anwendungsspezifisch mit speziell ausgelegten Optikkomponenten, Draht- und Medienzufuhr sowie mit Kameras und Sensoren ausgerüstet. So kann der Anwender den Bearbeitungskopf nicht nur überwachen, sondern auch Prozessdaten aufzeichnen, verarbeiten und relevante digitale Informationen als neue Funktionalitäten vernetzen, heißt es.

Drähte von 300 bis 600 µm Durchmesser verarbeiten

Eine, wie es weiter heißt, völlig neu entwickelte miniaturisierte Variante stellt das Fraunhofer IWS auf der Hannover Messe 2018 aus: Die „Coaxwire mini“ soll die Lücke zur Hochpräzisionsbearbeitung, insbesondere zur Reparatur und zum Generieren hochwertiger und filigraner Komplexbauteile, schließen. Erstmals ließen sich so in einem maschinengeführten System dünne Drähte von 300 bis 600 µm Durchmesser verarbeiten. Die Forscher betonen, dass für bestimmte Legierungen auch das besonders anspruchsvolle Spektrum von 100 bis 250 µm Drahtdurchmesser in Frage kommt. Damit betrete man die Dimension einer Strukturauflösung von 200 bis etwa 1200 µm des deponierten Materials bei vollständiger Ausnutzung desselben. Neuen Trends in der Laserquellenentwicklung folgend, ist die Optik des Systems für die relevanten Wellenlängen sowohl von 890 bis 1100 als auch von 450 bis 550 nm ausgelegt, merken die Wissenschaftler an. Damit eigne sich der Bearbeitungskopf für Strahlquellen, die im grünen oder blauen Lichtspektrum emittieren. Dieses Spektrum macht es möglich, dass Werkstoffe wie Kupfer oder Gold besser verarbeitet werden können.

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Mit der zweiten, größeren „Coaxwire“-Variante, die das Fraunhofer IWS auf der ILA Berlin 2018 präsentieren wird, lässt sich der Laser-Draht-Bearbeitungskopf nach Aussage der Forscher mit einem Heißdraht-Modul ausrüsten. Bei vollständigem Erhalt der Richtungsunabhängigkeit und 3D-Fähigkeit ermögliche diese Option materialabhängig eine um 20 bis 40 % gesteigerte Auftragsrate. Außerdem vergrößert sich im gleichen Maße das Prozessfenster, um moderne metallische Hochleistungsmaterialien. Drähte bilden seit jeher das Rückgrat der Zusatzwerkstoffe in der Schweißtechnik, wie Prof. Steffen Nowotny, Abteilungsleiter Thermisches Beschichten am Fraunhofer IWS, erklärt: „Speziell beim Auftragschweißen ist es von Vorteil, dass sich die Drähte einfach in die Schweißzone einführen und vollständig ausnutzen lassen. Auch dass sie aufgrund des charakteristischen, sauberen Prozesses die Umwelt, die Maschine und nicht zuletzt das Bedienpersonal schonen, bedeutet einen großen Pluspunkt.“

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