Ein vielseitiges Verfahren zur Oberflächenbehandlung und Reparatur

Das Auftragsschweißen ist ein Verfahren, das in verschiedenen Industriebereichen eingesetzt wird, um Oberflächen zu verbessern oder defekte Bereiche zu reparieren. Es handelt sich um eine Form des Schweißens, bei dem zusätzliches Material auf eine Oberfläche aufgetragen und anschließend verschweißt wird. Das Verfahren ermöglicht es, gezielt die Eigenschaften der Oberfläche zu modifizieren, um beispielsweise die Verschleißfestigkeit, Härte, Korrosionsbeständigkeit oder thermische Beständigkeit zu erhöhen.

Beim Auftragsschweißen kommen verschiedene Schweißverfahren zum Einsatz, darunter das Lichtbogenauftragsschweißen, das Plasmaschweißen und das Laserauftragsschweißen. Jedes dieser Verfahren bietet spezifische Vorteile und eignet sich für unterschiedliche Anwendungen.

Ein wichtiger Aspekt des Auftragsschweißens ist die Wahl des geeigneten Auftragswerkstoffs. Dieser Zusatzwerkstoff kann in Form von Draht, Stäben, Pulver oder speziellen Schweißpasten vorliegen. Die Auswahl des Werkstoffs hängt von den Anforderungen der Oberflächenmodifikation oder Reparatur ab. Es gibt eine breite Palette von Werkstoffen zur Verfügung, darunter verschiedene Metalle, Legierungen oder Verbundwerkstoffe. Die Wahl des Auftragswerkstoffs sollte sorgfältig erfolgen, um sicherzustellen, dass er die gewünschten Eigenschaften erfüllt und gut mit dem Basismaterial des Werkstücks kompatibel ist.

Der Prozess des Auftragsschweißens beginnt mit der Vorbereitung der Oberfläche. Es ist wichtig, dass die zu bearbeitende Fläche sauber, frei von Rost, Verunreinigungen oder alten Beschichtungen ist. Gegebenenfalls wird die Oberfläche durch Schleifen oder Strahlen vorbereitet, um eine optimale Haftung des Auftragswerkstoffs zu gewährleisten.

Nach der Vorbereitung wird der Auftragswerkstoff auf die Oberfläche aufgebracht. Dies kann auf verschiedene Arten geschehen. Im Lichtbogenauftragsschweißen wird beispielsweise der Auftragswerkstoff in Form eines Drahtes verwendet, der kontinuierlich in den Lichtbogen eingebracht wird. Im Plasmaschweißen wird ein Plasmastrahl verwendet, um das Auftragsmaterial aufzuschmelzen und auf die Oberfläche zu sprühen. Beim Laserauftragsschweißen wird ein Laserstrahl präzise auf die Oberfläche fokussiert, um das Zusatzmaterial zu schmelzen und aufzutragen.

Während des Auftragsschweißens ist es wichtig, die richtigen Parameter einzustellen. Die Abschmelzleistung, also die Energie, die benötigt wird, um das Zusatzmaterial zu schmelzen, spielt eine entscheidende Rolle. Sie wird durch die Wahl der Stromstärke, der Schweißgeschwindigkeit und der Schichtdicke beeinflusst. Die Abschmelzrate, also die Geschwindigkeit, mit der das Material abgeschmolzen wird, ist ein weiterer wichtiger Faktor.

Ein weiterer entscheidender Aspekt beim Auftragsschweißen ist die Schutzgasatmosphäre. Während des Schweißprozesses wird häufig ein Inertgas, wie Argon, verwendet, um das geschmolzene Material vor Oxidation oder Verunreinigung zu schützen. Dies gewährleistet eine hohe Qualität des Schweißergebnisses.

Nachdem das Zusatzmaterial auf die Oberfläche aufgetragen wurde, erfolgt der Bonding-Prozess. Dabei wird das aufgetragene Material mit der Oberfläche verschweißt, um eine starke und dauerhafte Verbindung zu gewährleisten. Dieser Schritt ist entscheidend, um die gewünschten Eigenschaften der modifizierten Oberfläche zu erreichen.

Das Auftragsschweißen bietet eine Reihe von Vorteilen. Durch die gezielte Modifikation der Oberfläche können bestimmte Eigenschaften verbessert oder angepasst werden, ohne das gesamte Werkstück zu ersetzen. Dadurch können Kosten gespart und die Lebensdauer von Bauteilen verlängert werden. Das Verfahren eignet sich sowohl für die Bearbeitung kleiner Bereiche als auch für die großflächige Beschichtung.

Ein weiterer Vorteil des Auftragsschweißens ist seine Vielseitigkeit. Das Verfahren kann auf einer Vielzahl von Werkstoffen angewendet werden, einschließlich Metallen, Legierungen und Verbundwerkstoffen. Es ermöglicht die Bearbeitung von Werkstücken mit komplexen Geometrien und das Hinzufügen von Materialien mit unterschiedlichen Eigenschaften an spezifischen Stellen.

Das Auftragsschweißen findet in vielen Branchen Anwendung. Es wird beispielsweise in der Luft- und Raumfahrtindustrie eingesetzt, um Komponenten mit speziellen Eigenschaften herzustellen. In der Werkzeug- und Formenbauindustrie wird das Auftragsschweißen verwendet, um Verschleißschutzbeschichtungen auf Werkzeugen anzubringen. In der Energieerzeugungsindustrie wird es für die Reparatur von Turbinenschaufeln oder zur Wiederherstellung von Komponenten eingesetzt.

Ein Beispiel für die Anwendung des Auftragsschweißens ist die Reparatur von Turbinenschaufeln in Gasturbinen. Diese Schaufeln sind hohen Temperaturen und hohen mechanischen Belastungen ausgesetzt. Durch den Einsatz des Auftragsschweißens können beschädigte Schaufeln repariert und ihre Lebensdauer verlängert werden. Dabei wird das beschädigte Material entfernt, das defekte Gebiet vorbereitet und mit einem geeigneten Auftragswerkstoff verschweißt. Anschließend wird die Oberfläche bearbeitet, um die ursprüngliche Form und Geometrie wiederherzustellen.

Das Auftragsschweißen ist ein vielseitiges und effektives Verfahren zur Oberflächenbehandlung und Reparatur. Es ermöglicht die gezielte Modifikation von Oberflächeneigenschaften, um die Leistungsfähigkeit und Lebensdauer von Bauteilen zu verbessern. Mit der richtigen Wahl des Auftrags