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Neue Methode

Laser verlängert Einsatzdauer von Druckguss-Werkzeugen

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Fraunhofer-Institut für Lasertechnik

Der EHLA-Prozess hilft auch bei der Energiewende

Im Zuge des Projekts „H2GO“ (Nationaler Aktionsplan Brennstoffzellenproduktion) wird auch noch ein neuartiger Ansatz zur Fertigung von Umformwerkzeugen für Bipolarplatten vorgestellt, wie sie für Brennstoffzellen benötigt werden. Anstatt die Werkzeuge zeit- und materialintensiv aus dem Vollen zu fräsen, wird dabei eine verschleißfeste Funktionsschicht mittels EHLA direkt auf günstigen Baustahl appliziert, heißt es. So wird der Werkzeugbau schneller, günstiger und materialsparenden. Als Beschichtungsmaterialien werden unter anderem Schnellarbeitsstahl 1.3343 und Ferro55 eingesetzt, wie man erfährt. Diese haben Härtewerte bis 865 HV0,5. Ein typischer EHLA-Auftrag erzeugt pro Lage ein Schicht von etwa 0,05 bis 0,15 Millimetern. In mehrere Lagen lässt sich dabei die erforderliche Endkontur gezielt aufbauen. Das Verfahren spare aber nicht nur Fräszeit, Werkzeuge und Materialkosten, sondern erhöhe zugleich die Standzeit der hergestellten Umformwerkzeuge.

Laserauftragschweißen macht Werkzeugbau zukunftsfit

Ein entscheidender Vorteil zeigt sich bereits anhand eines Demonstrators und Tests: Mit dem EHLA-Verfahren lassen sich besonders harte, langzeitstabile Legierungen auf die Werkzeugoberfläche aufbringen. Konventionell seien diese kaum oder nur sehr schwer zu bearbeiten. Dadurch erhöht sich die Lebensdauer der Werkzeuge erheblich. Auch ermöglicht EHLA einen örtlich selektiven Materialauftrag. Defekte oder verschlissene Bereiche können so gezielt repariert werden, sodass die Werkzeuge mehrfach genutzt werden können. Diese Möglichkeit der Wiederverwendung biete folglich eine weitere, vielversprechende Stellschraube für die Kostensenkung und eröffne darüber hinaus erweiterte Perspektiven für den Werkzeugbau in anderen Branchen. In Zeiten, in denen Flexibilität und Geschwindigkeit, Resilienz und Unabhängigkeit von Lieferketten entscheidende Wettbewerbsvorteile darstellen, wird das Laserauftragschweißen damit zu einer Schlüsseltechnik für die Zukunft des Werkzeug- und Formenbaus, so das ILT abschließend.

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