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Tuesday, September 20, 2022, TZ 6 11:00 AM Additive Fertigung - Lichtbogenverfahren I |
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WAAM ist nicht Schweißen und umgekehrt - Erfahrungen mit der Plasma-Technologie |
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Martin Schnall* / LKR Leichtmetallkompetenzzentrum Ranshofen GmbH, Österreich Walter Stieglbauer / Inocon Technologie GmbH, Austria Johannes Niedermayer/ SBI GmbH, Austria |
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Wire Arc Additive Manufacturing (WAAM) ist ein Prozess, bei dem Schweißequipment verwendet wird, um mittels Metallauftrag durch Abschmelzen von Schweißdrähten Bauteile herzustellen. Sehr häufig wird beim additiven Auftragsschweißen von Titan und Titanlegierungen auf den Plasma Prozess zurückgegriffen. Der Plasma Prozess wird im additiven Genre auch als PMD – Plasma Metal Depositon – bezeichnet und zeichnet sich ähnlich wie bei klassischen Schweißanwendungen durch seine Robustheit und Flexibilität aus. Im Gegensatz zum WAAM Prozess, kann bei Plasma Metal Deposition sowohl Draht oder Pulver als auch beides gleichzeitig als Zusatzwerkstoff verwendet werden. Der Einsatz ist somit sehr mannigfaltig und im Vergleich zu Laseranlagen sehr wirtschaftlich. Trotz Verwendung von Standardschweißequipment ist die Herangehensweise und Prozessführung beim additiven Auftragsschweißen gänzlich anders als beim Verbindungsschweißen. Ein mit jeder Auftragsschicht wiederkehrender Wärmeeitrag und eine möglichst hohe Auftragsrate von Zusatzwerkstoffen an zumeist Komplexe Werkstück Geometrien mit inhomogenen Abkühlraten nimmt starken Einfluss auf die Mikrostruktur und fördert Bauteil interne Spannungen. Diese Ausgangssituation fordert daher anders als beim Verbindungsschweißen eine andere Herangehensweise und erfordert spezielle Kenntnis in Bezug auf die Aufbaustrategie eines WAAM-Bauteils. Dieser Beitrag beschreibt die Unterschiede von additivem Auftragsschweißen und Verbindungsschweißen mittels Plasma Lichtbogen Technologie. Dabei wird zum einen der Prozess genau vorgestellt als auch die Unterschiede im Equipment beleuchtet. Anhand von Beispielen aus der Praxis werden Unterschiede gezeigt und diskutiert. Diese Arbeit zeigt die Leistungsfähigkeit moderner Plasmabrenner und deren vielfältige Anwendung sowohl für Verbindungs- als auch für Auftragsschweißen. |