Snelle schakelaar sluit poedergasstroom lasercladden af binnen 200 ms

Een speciale poederwisselschakelaar verhoogt de efficiency bij zowel lasercladden alsook 3D metaalprinten. Afhankelijk van de toepassing gaat nu nog tot 50% van het poeder verloren doordat het afsluiten van de toevoer te lang duurt. De nieuwe schakelaar die Harald Dickler Sonderoptiken heeft ontwikkeld, kent een schakelcyclus korter dan 200 ms. De schakelaar is ontwikkeld in samenwerking met het Fraunhofer ILT.

Snelle poederwisselschakelaar van Harald Dickler opent nieuwe toepassingen lasercladden

Een van de problemen bij lasercladden of laser metal deposition, een van de 3D metaalprinttechnieken, is dat er pas enkele seconden na het inschakelen een constante poederstroom is. Wordt de toevoer van het poeder naar de poedermond van de installatie gestopt, dan duurt het opnieuw even voordat de toevoer echt gestopt is. Deze lange schakeltijd leidt tot extra procestijd. Immer pas als de poederstroom constant is qua massa, kan de laser weer ingeschakeld worden. Om deze tijd te besparen, wordt de poedertoevoer tussen de afzonderlijke bewerkingsstappen daarom vaak niet uitgeschakeld. Afhankelijk van de toepassing gaat op deze manier tot 50 procent van het toevoegmetaal verloren.

Binnen 200 ms schakelen

Harald Dickler Sonderoptiken für die Lasertechnik (HD) heeft samen met het Fraunhofer ILT een snelle schakelaar ontwikkeld. In minder dan 200 ms wordt de poedermassastroom gestopt. De poedergasstroom kan daarom tijdens het proces snel worden in- en uitgeschakeld zonder de laser uit te schakelen. Het poeder dat niet voor het proces wordt gebruikt, kan in een aparte container worden ingezameld en gerecycleerd. Ook het combineren van verschillende metaallegeringen in één werkstuk, zelfs laag voor laag, wordt nu beter mogelijk.

Laserharden en -cladden in één proces

Het is echter niet alleen de materiaalbesparing die telt. Met de snelle poederwisselschakelaar ontstaan er nieuwe mogelijkheden voor het lasercladden. Bij de inlaat- of uitlaatklep met blind gat aan het uiteinde van de as kan bijvoorbeeld een slijtlaag worden gecreëerd door warmte-input via laserstraling. Vervolgens wordt in dezelfde opspanning een slijtlaag aangebracht door het toevoegen van poeder aan de laserstraal. Hiermee ontstaat een metallurgische verbinding zonder defecten. Zonder de poederwisselschakelaar is dit niet mogelijk.

Lasersnijden,- lassen- en -cladden met één kop

HD ziet de schakelaar in combinatie met een andere ontwikkeling in Aken, een combi kop, als een systeem waarmee productieprocessen verder geautomatiseerd kunnen gaan worden. Deze laser combikop is ontwikkeld door Laserfact GmbH. Door de toevoeging van de snelwisselschakelaar kan lasersnijden, -lassen en lasercladden met één kop worden gedaan. HD laat weten dat de nieuwe schakelaar ook in andere processen waarin poeder wordt gebruikt ingezet kan worden, zoals thermisch spuiten.