INDRALAS: Innovative drahtförmige Zusatzwerkstoffe laserbasierte Anwendungen- Teilprojekt Schweißeignung und Schweißmöglichkeit

Aufgrund prozessspezifischer Vorteile sind durch das Laserstrahlschweißen viele anspruchsvolle Aufgaben im Bereich des Fügens und Beschichtens realisierbar. Die Entwicklungstrends in den letzten Jahren sind aktiv auf die Nutzung der Potenziale des Lasers und die Steigerung der Prozesseffizienz beim Laserstrahlschweißen gerichtet. Die bislang eingesetzten Schweißzusätze liegen draht- oder pulverförmig vor, wobei jede Art des Zusatzwerkstoffes durch spezifische Vor- und Nachteile charakterisiert ist. Besonders großer Entwicklungsbedarf liegt beim Einsatz von drahtförmigen Schweißzusätzen, die die bisherigen Vorteile 100%-igen Ausnutzung des Zusatzmaterials und eine hohe Variationsvielfalt der Legierungszusammensetzung des Pulvers kombinieren könnten. Eine neue Perspektive eröffnet sich durch pulvermetallurgisch hergestellte Drähte, deren Durchmesser deutlich geringer als 1mm sind. Hierdurch eröffnet sich eine problemlose und flexible Zusammenstellung der Legierungselemente, die bisher schmelzmetallurgisch nicht zu verarbeiten sind. Solche Schweißzusätze können optimal an die Anforderungen der bearbeitenden Werkstoffe und späteren Gebrauchseigenschaften des Produkts angepasst werden. Das grundlegende Ziel des geplanten Forschungsprojektes ist die Entwicklung von neuartigen, pulvermetallurgisch hergestellten Sinterdrähten im Durchmesserbereich gleich bzw. kleiner als 0,8 mm sowie deren Erprobung zum Laserstrahlschweißen. Dabei ist durch den Industriepartner die Entwicklung der Fertigungstechnologie einschließlich Pulverauswahl- und -beschaffung zu realisieren. Im Rahmen des Teilprojektes „Schweißtechnologien“ sollen die Schweißeignung und Schweißmöglichkeit von Sinterdrähten erprobt, optimiert und beurteilt sowie ein schweißgeeigneter Anforderungsprofil an den Schweißzusatz erstellt werden. Im Ergebnis soll ein allgemeingültiges Werkstoff- und Fertigungskonzept für die untersuchten Sinterdrähte formuliert werden.

INDRALAS – Innovative wire-shaped filler materials for laser-based applications

Due to process-specific advantages of laser beam welding many demanding tasks in joining and coating can be achieved. The development trends within the last few years are actively focused on exploiting the potentials of the laser beam and the increase of the process efficiency in laser beam welding. The welding consumables used so far are wire or powder form. Each type of the filler material is characterized by its specific advantages and disadvantages. Particularly development needs to be done concerning the use of wire-shaped welding consumables that may combine the current advantages of 100 % utilization of the filler metal and a high range of variation in alloy composition of the powder. A new perspective is opened up by powder metallurgical produced wires whose diameters are significantly smaller than 1 mm. This is an easy and flexible combination of alloying elements which cannot be processed by melting yet. Such welding consumables can be optimally adapted to the requirements of the processed materials and subsequent use of the product. The basic objective of the proposed research project is the development of novel powder metallurgical sintered wires in the diameter range equal to or smaller than 0.8 mm and their application for laser beam welding. The development of the manufacturing technology including powder selection and procurement will be realized by the industrial partner. As part of the subproject "welding technologies" the metallurgical and operative weldability of the sintered wires will be tested, optimized and evaluated. In addition a set of specific welding requirements for the filler materials will be developed. As a result, a general material and manufacturing concept will be composed for the examined sintered wires.