Multifunctioneel laseraanvoerlassen – coaten, repareren en additief produceren

Hoe wordt het oppervlak van een turbineblad slijtvast gemaakt? Hoe wordt een gescheurd tandwiel gerepareerd? Hoe kan de levensduur van een olieboor worden verlengd? Hoe is het mogelijk om complexe vormen toe te voegen aan een bestaand voorwerp? Allemaal toepassingsmogelijkheden voor dezelfde methode – laseraanvoerlassen. En dat klinkt ingewikkelder dan het eigenlijk is.

Laseraanvoerlassen is zeer veelzijdig inzetbaar. Het wordt al jaren industrieel ingezet voor het coaten van machineonderdelen die blootstaan aan zware belastingen, bijv. turbinebladen. Die moeten vaak aan uitzonderlijk zware eisen voldoen, bijvoorbeeld bij een hoge bedrijfstemperatuur of in een corrosieve omgeving in combinatie met trillingen en trekspanningen in radiale richting. Een klein mankement aan een turbineblad kan de hele turbine vernielen. En dat is niet alleen duur, maar ook gevaarlijk – en het legt het proces voor langere tijd stil.

Turbinebladen bestaan uit zeer stabiele speciale legeringen. Een hightech veredeling zorgt voor extra slijtage- en corrosiebescherming van het oppervlak. Door middel van laseraanvoerlassen kan een materiaalgebonden, metalen coating op een complex oppervlak als een turbineblad worden aangebracht. Laseraanvoerlassen is ook wel bekend onder de Engelse benamingen: Laser Metal Deposition (LMD) of Laser Cladding.

Hoe werkt de LMD-methode?

Een sproeikop spuit fijn metaalpoeder op het te lassen basiselement. De laserstraal komt uit het midden van de sproeikop. Deze smelt zowel het basislichaam als het poeder zodat deze een vaste verbinding met elkaar aangaan. De laser en de poederspuitkop zijn daarbij CNC-gestuurd, bijvoorbeeld in portaalvorm of met een robotarm.

Welke toepassingsgebieden zijn er voor de LMD-methode?

Er zijn drie primaire toepassingsgebieden: coating, reparatie en additieve productie. Coating van volledige oppervlakken zijn bedoeld als bescherming tegen slijtage en corrosie, wat bijvoorbeeld bij turbinebladen belangrijk is. De levensduur van deze hoogwaardige coatings is soms zelfs langer, dan de houdbaarheid van galvanische coatings. De coating met LMD is gangbaar in allerlei sectoren, bijvoorbeeld bij waterkrachtcentrales, thermische elektriciteitscentrales, pompen en compressors, en voor onderdelen die met hoge temperaturen te maken krijgen in de lucht-, ruimte- of scheepvaart, bij de energieproductie (stroom, olie, gas) en de chemische-farmaceutische industrie.

Als er door aanvoerlassen meerdere lagen over elkaar worden aangebracht, dan kan deze methode ook worden gebruikt voor reparaties en voor additieve productie. Deze vorm van Additive Manufacturing (AM) is geschikt voor wat minder complexe prototypes en maatwerk.

Welke voordelen heeft LMD

Het proces op basis van laserwerking kan gemakkelijk worden aangepast voor verschillende toepassingen. Het biedt veel verschillende mogelijkheden. En omdat er geen beperkende bouwruimte nodig is (zoals bij 3D-prints) kan ook met grote onderdelen worden gewerkt. De integratie in bestaande procesketens is met geringe inspanning mogelijk. Daardoor is het bijzonder interessant voor het MKB.

Gebruikte machine

De uitbreiding van productiefaciliteiten of het openen van een nieuwe productie-eenheid gaat met hoge kosten gepaard, als daar nieuwe machines voor worden gebruikt. Gebruikte machines zijn echter een interessant alternatief. Via het veilingportaal voor gebruikte machines surplex.com is het momenteel mogelijk om op een kwalitatief hoogwaardige, door specialisten geïnspecteerde installatie voor laseraanvoerlassen te bieden. Er wordt een volledige cel in modulair ontwerp aangeboden, inclusief oven en nabehandeling. Daartoe behoort onder andere een diodenlaser met hoog vermogen en bijbehorende aanvoerlaskop met poedertransport, een werkruimte inclusief draai- en zwenkbare tafel en een beschermingskabine, besturing en een verhardingsoven. Surplex is het grootste Europese industriële veilinghuis en handelt wereldwijd in gebruikte machines en bedrijfsinrichtingen. Bij meer dan 500 online veilingen per jaar krijgen meer dan 55.000 voorwerpen een nieuwe eigenaar.