Neue Lasertechnologie erweitert die Mobile Reparaturfabrik am FHF

Die Mobile Reparaturfabrik (MoRe) ist als transportable Fertigungseinheit in zwei 20-Fuß-Seecontainern realisiert und ermöglicht Reparaturen direkt vor Ort. Kernstück ist ein 5-Achs-Bearbeitungszentrum (PM800 von Metrom), das sowohl additive als auch subtraktive Fertigungsprozesse kombiniert. Neben dem seit neusten integrierten Laser-DED-Schweißkopf, stehen auch Möglichkeiten zur spanenden Bearbeitung sowie ein Rundtisch zur Verfügung. Mit Abmessungen von ca. 2,5 x 6 x 2,9 m (B/L/H) und einem Gesamtgewicht von rund 9.500 kg vereint die MoRe hohe Fertigungsflexibilität mit maximaler Mobilität.

Mit der neuen Anlagentechnik verfügt die Mobile Reparaturfabrik (MoRe) nun über einen modernen Laserschweißkopf, der sowohl Draht- als auch Pulverwerkstoffe verarbeiten kann. Der eingesetzte Laser ProFocusCompact der Firma Oscar PLT GmbH, erreicht eine Leistung von bis zu 2 kW und ermöglicht damit präzise sowie leistungsfähige additive Fertigungsprozesse. Im Zuge dieser Umrüstung wurde der zuvor integrierte Wire Arc DED-Prozess ersetzt, um den Fokus auf die vielseitigeren und feiner steuerbaren Laserprozesse zu legen.

Die Implementierung und Integration des Systems in den bestehenden Pentapod der Firma METROM Mechatronische Maschinen GmbH erfolgte in enger Zusammenarbeit mit den Partnern Oscar und METROM . Die Inbetriebnahme wurde dabei in zwei Stufen realisiert: Bereits kurz vor Weihnachten erfolgte die Vorinstallation zentraler Komponenten, während die vollständige Inbetriebnahme planmäßig vor Ostern abgeschlossen wurde. Begleitend dazu fand eine umfassende Einweisung statt, bei der insbesondere die von Oscar mitgelieferten Steuerungskomponenten im Fokus standen.

Ein besonderes Highlight der neuen Technik ist die Echtzeit-Prozessüberwachung mittels integrierter Prozesskamera. Diese ermöglicht es, aktiv in den Fertigungsprozess einzugreifen und Parameter, wie Laserleistung und Schweißabstand direkt anzupassen. Dies garantiert die Möglichkeit den Prozess aktiv zu optimieren und somit die Bauteilqualität zu verbessern.

Der neue Laserschweißkopf wird künftig in einer Vielzahl laufender und geplanter Forschungsprojekte des FHF eingesetzt werden. Vor allem im DFG-geförderten Projekt „Powder Laser“ spielt der neue Schweißkopf sowie die weiteren Komponenten eine wichtige Rolle. In diesem Kontext wird untersucht, wie LMD-Verarbeitungsparameter sowie unterschiedliche Wolframcarbid-Partikelgehalte (WC) die Verarbeitbarkeit, Defektbildung, Mikrostruktur und mechanischen Eigenschaften von IN625/WC-Werkstoffen beeinflussen.

Darüber hinaus werden grundlegende Schädigungs- und Umformmechanismen während der Warmumformung analysiert. Ein weiterer Fokus liegt auf der Rolle der partikelinduzierten Keimbildung für Rekristallisationsprozesse sowie deren Kinetik. Ergänzend dazu wird erforscht, wie sich Mikrostruktur und Phasenzusammensetzung durch variierende Wärmebehandlungen verändern und wie sich diese Veränderungen auf die mechanischen Eigenschaften im Vergleich zu konventionellem IN625 auswirken.