Prozesswissen

Laserauftragschweißen mit Draht (LMD-W) verbindet die Präzision eines Lasers mit der Wirtschaftlichkeit von Schweißdraht. Bei OSCAR PLT nutzen wir Laserauftragschweißen mit Draht für Reparatur, Verschleißschutz und additiv aufgebaute Metallbauteile – überall dort, wo Standzeit, Maßhaltigkeit und Prozesssicherheit entscheidend sind.

Im Unterschied zum Laserauftragschweißen mit Pulver ist der Materialeinsatz beim Draht-Prozess besonders effizient, da nahezu der gesamte Draht im Prozess abgeschmolzen wird. Gleichzeitig ermöglicht der ProFocus Laser einen gezielten, vergleichsweise geringen Wärmeeintrag. So lassen sich Bauteile mit Laserauftragschweißen mit Draht endkonturnah aufbauen oder lokal instand setzen, ohne hohe Verzüge oder aufwendige Vorwärmkonzepte.

Als Teil der Kjellberg-Gruppe kombinieren wir unsere ProFocus-Technologie mit Engineering-Know-how: Wir unterstützen Sie von der Auswahl des geeigneten Drahtwerkstoffs über die Prozessentwicklung bis zur Integration von Laserauftragschweißen mit Draht in Ihre Fertigung.

Was ist Laserauftragschweißen mit Draht?

Beim Laserauftragschweißen mit Draht (auch Laserdrahtauftragschweißen oder Draht-LMD genannt) wird ein metallischer Draht durch einen fokussierten Laserstrahl aufgeschmolzen und schichtweise auf die Bauteiloberfläche aufgetragen.

Typischer Ablauf:

• Der Laser erzeugt lokal ein Schmelzbad auf dem Grundwerkstoff.
• Ein Zusatzwerkstoff in Drahtform wird in dieses Schmelzbad eingeleitet.
• Der Draht schmilzt auf und bildet zusammen mit dem Grundwerkstoff eine metallurgische Verbindung.
• Durch die Bewegung von Laserkopf und Bauteil entstehen Raupen und Schichten, aus denen Reparaturen, Beschichtungen oder additiv aufgebaute Geometrien entstehen.

Laserauftragschweißen mit Draht gehört zur Gruppe der DED-Verfahren (Direct Energy Deposition). Im Vergleich zu Lichtbogen-basierten Auftragschweißverfahren ermöglicht der Laser einen konzentrierten Energieeintrag, sehr gute Prozessregelbarkeit und eine hohe Reproduzierbarkeit.

Vorteile von Laserauftragschweißen mit Draht

1. 1. Hohe Materialeffizienz
   Beim Laserauftragschweißen mit Draht wird der Zusatzwerkstoff nahezu vollständig genutzt. Es entstehen keine Pulververluste durch Overspray oder Absaugung. Das senkt die Materialkosten und vereinfacht Logistik und Handling.
2. 2. Geringer Wärmeeintrag und weniger Verzug
   Durch den fokussierten Laser lassen sich beim Laserauftragschweißen mit Draht Wärme­eintrag, Einbrand und Aufmischung gezielt steuern. Das reduziert Verzug, minimiert Rissrisiken und ermöglicht Reparaturen an empfindlichen Bauteilen.
3. 3. Sauberer Prozess ohne Pulverhandling
   Draht als Zusatzwerkstoff ist einfach zu lagern, zu transportieren und zu handhaben. Beim Laserauftragschweißen mit Draht entfallen Staubbelastung und Explosionsschutz-Themen, die beim Umgang mit Metallpulvern zu berücksichtigen sind.
4. 4. Automatisierbarkeit und Prozessstabilität
   Parameter wie Laserleistung, Drahtvorschub und Vorschubgeschwindigkeit sind beim Laserauftragschweißen mit Draht digital regelbar. Das erleichtert die Automatisierung in Roboterzellen, CNC-Maschinen oder speziellen Laserzellen.
5. 5. Endkonturnaher Aufbau und feine Geometrien
   Je nach Auslegung lassen sich beim Laserauftragschweißen mit Draht feine Raupen und endkonturnahe Strukturen erzeugen. Das ist ideal für lokale Verstärkungen, Reparaturen an Funktionsflächen oder den dreidimensionalen Aufbau auf bestehende Bauteile.
6. 6. Wirtschaftliche Alternative zum Neuteil
   Gerade bei teuren oder schwer beschaffbaren Bauteilen ermöglicht das Laserauftragschweißen mit Draht eine wirtschaftliche Instandsetzung statt eines kompletten Neuteils – oft mit verkürzten Liefer- und Stillstandszeiten.

Laserauftragschweißen mit Draht im Vergleich zu Pulver- und Lichtbogenprozessen

Laserauftragschweißen mit Draht wird häufig mit zwei Alternativen verglichen: Laserauftragschweißen mit Pulver und Lichtbogen-Auftragschweißen.

Laserauftragschweißen mit Draht empfiehlt sich vor allem, wenn:

• – hohe Materialeffizienz wichtig ist,
• – eine saubere, staubarme Umgebung gefordert ist,
• – typische Schichtdicken und Raupenbreiten im Millimeterbereich ausreichen,
• – Reparatur und Verschleißschutz an bestehenden Bauteilen im Fokus stehen,
• – bestehende Schweißdrähte oder Fülldrähte weiterverwendet werden sollen.

Laserauftragschweißen mit Pulver spielt seine Stärken aus, wenn:

• – sehr feine Geometrien oder komplexe Strukturen benötigt werden,
• – Speziallegierungen nur in Pulverform verfügbar sind,
• – graduelle Werkstoffübergänge oder Mehrkomponenten-Schichten realisiert werden sollen.

Lichtbogen-Auftragschweißverfahren sind sinnvoll, wenn:

• – sehr hohe Auftragsraten im Vordergrund stehen,
• – Oberflächenqualität nachgelagert bearbeitet werden kann,
• – größere Wärmeeinbringung akzeptabel ist.

Mit ProFocus bietet OSCAR PLT ein System, das Laserauftragschweißen mit Draht und Pulver in einem Ansatz vereint. So können Anwender abhängig von Bauteil, Geometrie und Werkstoff flexibel entscheiden, welches Verfahren optimal ist.

Typische Anwendungen für Laserauftragschweißen mit Draht

Laserauftragschweißen mit Draht ist überall dort interessant, wo lokal Material aufgebracht oder verschlissene Zonen erneuert werden müssen.

Typische Beispiele:

• – Reparatur verschlissener Funktionsflächen
  Wiederaufbau von Lager- und Passsitzen, Wellen, Dichtflächen, Verzahnungen oder Konturen, ohne das gesamte Bauteil zu ersetzen.
• – Verschleißschutzschichten
  Auftrag verschleißfester oder korrosionsbeständiger Schichten auf stark beanspruchte Bereiche, etwa in Bergbau, Stahlindustrie oder Energietechnik.
• – Additive Aufbaugeometrien
  Dreidimensionaler Aufbau von Funktionsstrukturen auf vorhandene Bauteile oder endkonturnahe Fertigung neuer Komponenten aus Draht.
• – Reparatur von Gusswerkstoffen
  Reparatur von Gussfehlern oder Verschleiß an Gusskomponenten, bei denen klassisches Schweißen aufgrund des Wärme­eintrags kritisch ist.
• – Mobil einsetzbare Reparaturen
  In Kombination mit mobilen Systemen kann Laserauftragschweißen mit Draht auch direkt an großen oder ortsgebundenen Bauteilen eingesetzt werden, ohne diese demontieren zu müssen.

ProFocus – System für Laserauftragschweißen mit Draht

Mit dem ProFocus-System stellt OSCAR PLT einen Direktdioden- oder Compact-Laserbearbeitungskopf bereit, der speziell für Laserauftragschweißen mit Draht und Pulver entwickelt wurde. Sechs einzeln ansteuerbare Laserstrahlen sind konzentrisch um die zentrale Zusatzwerkstoffzuführung angeordnet. So lassen sich Energieeintrag und Schmelzbaddynamik gezielt einstellen.

Typische Merkmale von ProFocus im Drahtprozess:

• -Koaxiale Drahtzuführung für richtungsunabhängiges Laserauftragschweißen mit Draht
• – Hohe Flexibilität bei Drahtsorten und Durchmessern, inklusive gängiger Fülldrähte
• – Geeignet für Reparatur, Beschichtung und additiven Aufbau
• – Kompakter, leichter Laserkopf für Integration in Roboter, CNC-Maschinen oder Lasercellen
• – Möglichkeit, zwischen Laserauftragschweißen mit Draht und Pulver zu wechseln

Damit wird ProFocus zur Basis für maßgeschneiderte Lösungen – vom Einzelteil in der Instandhaltung bis zur automatisierten Serie in der Fertigung. Vom einzelnen Schweißsystem bis zu schlüsselfertigen Zellen.

Für wen lohnt sich Laserauftragschweißen mit Draht?

Laserauftragschweißen mit Draht ist besonders interessant für Unternehmen, die:

• – hochbelastete Bauteile im Einsatz haben, deren Ersatz teuer oder mit langen Lieferzeiten verbunden ist,
• – Verschleiß- und Korrosionsschutz gezielt an stark belasteten Zonen verbessern wollen,
• – Bauteile aus anspruchsvollen Werkstoffen betreiben (z. B. Guss, hochfeste Stähle),
• – Ersatzteile oder Funktionskomponenten zunehmend flexibel und möglichst nahe an der Anwendung fertigen möchten,
• – additive Fertigung und Reparaturschweißen als Baustein einer eigenen Richtlinie für nachhaltige Instandhaltung etablieren wollen.

Typische Branchen:

• – Bergbau und Rohstoffindustrie
• – Stahl- und Walzwerke
• – Energie- und Kraftwerkstechnik
• – Maschinen- und Anlagenbau
• – Gießereien und Service-Dienstleister

Für diese Anwender kann Laserauftragschweißen mit Draht helfen, Stillstandszeiten zu senken, Neuteilkosten zu reduzieren und Lagerbestände für Ersatzteile zu verringern.

So unterstützt OSCAR PLT Sie beim Laserauftragschweißen mit Draht

Unser Ansatz zielt darauf, Technologie und Wirtschaftlichkeit zusammenzubringen.

1. 1. Analyse von Bauteil und Anwendung
   Gemeinsam betrachten wir Bauteilgeometrie, Werkstoff, Belastungssituation und Zielsetzung – zum Beispiel Reparatur, Verschleißschutz oder 3D-Aufbau.
2. 2. Auswahl des geeigneten Prozesses
   Auf Basis der Anforderungen entscheiden wir, ob Laserauftragschweißen mit Draht, Pulver oder eine Kombination sinnvoll ist – und welche Drahtwerkstoffe in Frage kommen.
3. 3. Musterteile und Prozessvalidierung
   Wir fertigen Musterbauteile, verifizieren Geometrie und Gefüge und unterstützen bei Verfahrensprüfungen und Qualifikationen.
4. 4. Integration in Ihre Fertigung
   Von der schlüsselfertigen ProFocus-Laserzelle bis zur Integration in bestehende Robotersysteme oder CNC-Maschinen begleiten wir Planung, Inbetriebnahme und Serienanlauf.
5. 5. Schulung und langfristige Betreuung
   Wir schulen Bediener und Programmierer, optimieren gemeinsam die Parameter für Ihr Laserauftragschweißen mit Draht und stehen für kontinuierliche Prozessverbesserungen zur Verfügung.

Sie möchten wissen, ob Laserauftragschweißen mit Draht für Ihre Bauteile wirtschaftlich ist? Sprechen Sie uns an – wir analysieren gemeinsam Bauteil, Prozess und Business Case und zeigen Ihnen konkrete Lösungswege.