Laserauftragsschweißen stellt lokal beschädigte Sitze, Dichtflächen, Wellen und Spindeln unter Erhalt des nutzbaren Grundkörpers wieder her.
Die Schadstelle wiederherstellen
Directed Energy Deposition (DED) trägt Metall gezielt in verschlissenen, kavitierten oder lokal beschädigten Bereichen auf. Der nutzbare Grundkörper bleibt erhalten; Stellite, Inconel oder martensitischer Edelstahl kommen als Schutzschicht infrage.
| Eigenschaft | Lichtbogen- / konventionelles Schweißen | DED |
|---|---|---|
| Wärmeeinflusszone | 2–10 mm | 0.1–0.5 mm |
| Aufmischung | 10–30% | 1–5% |
| Bindung / Verzug | Schmelzschweißen; höheres Verzugs- und Rissrisiko | Metallurgische Bindung; angegebene Scherfestigkeit >300 MPa |
| Wärmeeintrag | 1.0–5.0 kJ/cm | 0.1–1.0 kJ/cm |
| Auftragsgenauigkeit / Aufmaß | ±1.0 mm / 2–5 mm | ±0.1 mm / 0.2–0.5 mm |
| Endbearbeitung | Größeres Aufmaß | Bearbeitungsaufmaß um 60–80% reduziert |
Fünf Schritte vom Schaden zum Einsatz
- Diagnose und Rekonstruktion: 3D-Scan und CAD; PMI-Spektrometrie, Härte und Metallografie bestimmen Grundwerkstoff sowie Riss- oder Verschleißumfang.
- Prozessqualifizierung: WPS / PQR für Grundwerkstoff und Pulver; Probenversuche legen Vorwärmung, Aufmischung und Zwischenlagentemperatur fest.
- Präzisionsauftrag: koaxiale Pulverzufuhr und fokussierter Laser bauen die Schadstelle schichtweise auf; Schmelzbadtemperatur und Pulverfluss werden überwacht.
- Nachbearbeitung: vereinbartes Glühen / Auslagern, Drehen, Schleifen und Polieren stellen Maße, Passung und Oberfläche wieder her.
- Prüfung und Lieferung: zerstörungsfreie Prüfung, Koordinatenmessung, Härte und Metallografie; Prüfnachweise begleiten das Bauteil.
Wirtschaftlichkeit hochwertiger Bauteile
Der größte Vorteil liegt häufig in der vermiedenen Wartezeit: Der Vorschlag nennt 12–18 Wochen für importierte Ersatzteile. Schaden, Zugänglichkeit, Bauteilwert und Prüfaufwand bestimmen die Wirtschaftlichkeit.
| Eigenschaft | Referenzergebnis |
|---|---|
| Reparatur- / Ersatzkosten | 15–40% |
| Materialverbrauch gegenüber Ersatz | 10–30% |
| Reduzierung der Stillstandszeit | 50–80% |
| Wiederhergestellte Lebensdauer | 85–95% |
| Reduzierung des CO₂-Fußabdrucks | 60–70% |
| Typische Reparaturdauer | 3–10 Tage; Lieferumfang separat vereinbaren |
Referenzwerte aus dem technischen Vorschlag. Ergebnisse hängen von Werkstoff, Bauteil, Prozesszustand und Einsatz ab; maßgeblich sind Zeichnung und vereinbarter Abnahmeplan.
Für Verschleißteile ohne drucktragende Funktion: Ventilinnenteile, Sitze und Dichtflächen. Drucktragende Bauteile erfordern vor Auftragsannahme eine projektspezifische Qualifizierung.
Anwendungsbeispiele
- Ni625-Auftrag zur Reparatur von Offshore-Ventilen — Das Beispiel verlängert das Wartungsintervall auf einmal in drei Jahren und nennt über 3 Mio. CNY jährliche Einsparung.
- Stellite-Auftrag für Ventilwellen und Spindeln — Die Präsentation nennt mindestens ein Jahr zugesicherte Haltbarkeit der Auftragsschicht und weniger Stillstände.
- Reparaturwirtschaftlichkeit bei Schiffsauslassventilen — Das Beispiel nennt 70–80% geringere Reparaturkosten je Einheit und jährliche Einsparungen von 125.000–200.000 EUR.
- Inconel-718-Reparatur einer Turbinenwelle / eines Rotors — Die genannten Reparaturkosten betragen 38.000 CNY bei 90–100% wiederhergestellter Lebensdauer.