Mittels Laserauftragschweißen lassen sich verschiedene metallische Werkstoffe auf ein Substrat auftragen, wobei der Verbund eine sehr gute Haftfestigkeit besitzt und sich hohe Schichtdicken und Auftragsraten erzielen lassen. Die aufgebrachten Schichten zeichnen sich durch sehr gute funktionelle Eigenschaften für Anwendungen unter höchsten mechanischen Belastungen aus. Die Weiterentwicklung des Laserauftragsschweißens – das Hochgeschwindigkeitslaserauftragschweißen – unter Einsatz einer speziellen Laser- und Pulverzufuhreinheit ermöglicht die Herstellung von Schichten mit geringerer Porosität, geringerer Oberflächenrauheit sowie feiner Abstufungen in der Schichtdicke. Dadurch besitzt die neue Technologie ein interessantes Potenzial als Alternativverfahren zum Hartverchromen, insbesondere beim Einsatz für rotationssymmetrischen Bauteilen.
1 Einleitung
Eine der am meisten genutzten Technologien gegen Verschleiß und Korrosion von Oberflächen ist das elektrochemische Hartverchromen. Hiermit lassen sich dünne Hartchromschichten auch auf großen Bauteilen wie Arbeitswalzen oder Hydraulikzylinder anbringen, die zum Beispiel in der Stahl-, Öl- und Gasindustrie zum Einsatz kommen. Die Herstellung der Schichten erfolgt durch elektrochemische Abscheidevorgänge mit Elektrolyten, die eine hohe Konzentration an Chromtrioxid enthalten, wobei die Steuerung der Schichtdicken über den verwendeten elektrischen Strom und die Abscheidedauer mit hoher Präzision erfolgt. Da die Europäische Union jedoch Chromtrioxid aufgrund der Toxizität des Chrom(VI)ions auf die Liste der gesundheitlich bedenklichen Substanzen gesetzt hat, könnte diese Beschichtungstechnologie in Zukunft an Attraktivität verlieren oder sehr stark eingeschränkt werden.
Eine technologisch, wirtschaftlich und ökologisch vielversprechende Alternative, auch für andere konventionelle Beschichtungen, wie zum Beispiel thermisches Spritzen, ist das Laserauftragschweißen (engl.: Laser Metal Deposition, Abk.: LMD) sowie das Hochgeschwindigkeitslaserauftragschweißen (engl.: High-Speed LMD, Abk.: HS-LMD). Kriterien für den Vergleich von Beschichtungstechnologien sind neben wirtschaftlichen Faktoren wie Investitionen und Prozesszeiten auch Eigenschaften wie Härte und Dicke der Beschichtung. Zu diesem Zweck ist es hilfreich, die
