Mit Lasertechnologie wertvolle Ressourcen sparen

Neben seiner wirtschaftlichen Bedeutung stärkt die Fertigung mit Laser auch die Nachhaltigkeit der Produktion und trägt zum verantwortlichen und sparsamen Umgang mit wertvollen Ressourcen bei.

Sparsamer Umgang mit wertvollen Ressourcen

Additive Fertigungsprozesse wie z.B. das LMD-Verfahren, generieren genau dort Material, wo es benötigt wird. Der Aufbau ist endkonturnah und benötigt nur minimale Nachbearbeitung. Auf diese Weise werden Rohstoffe, effizient genutzt. Die Art des Materialaufbaus unterscheidet die additiven Laserprozesse von konventioneller subtraktiver Bearbeitung, wie z.B. der spanenden Bearbeitung aus Vollmaterial. Bei komplex geformten Bauteilen, wie sie im Triebwerks- und Turbinenbau eingesetzt werden, ist bei konventioneller Bearbeitung ein hoher Anteil an Abfall üblich, der in Einzelfällen bis zu 90% betragen kann. Eine Hybridfertigung durch Blechumformung und anschliessende generierende LMD-Verfahren nutzt die eingesetzten Rohstoffe dagegen bestmöglich. Dabei gibt es auch Möglichkeiten, durch gezielte Materialkombinationen das Gewicht und/oder die Lebensdauer der Komponenten zu erhöhen. Dies ist vor allem in der Luftfahrt und im Transportwesen von Interesse.

Verlängerte Lebensdauer ihrer Produkte

Ein Verschleissschutz von stark beanspruchten Oberflächen durch die Laserbehandlung verlängert die Lebensdauer von Bauteilen erheblich. Der grosse Vorteil der Laser-Verfahren ist, dass die Verbindung des aufgetragenen Materials mit dem Grundwerkstoff, sehr anspruchsvollen Einsatzbedingungen und hohen Belastungen standhält. Dadurch wird die mögliche Einsatzdauer von stark mechanisch beanspruchten teuren Komponenten, wie z.B. Extruderschnecken für den Spritzguss, oder von Bauteilen von Turbomaschinen verlängert. Da diese Komponenten häufig aus hochwertigen Materialien und mit energieintensiven Herstellverfahren produziert werden, trägt die Lebensdauerverlängerung somit auch zum nachhaltigen Umgang mit Energie- und Materialressourcen bei.

Verringerung umweltbelastender Substanzen

Mit Lasertechnologie, unterstützt von modernster Systemtechnik, wird das aufzutragende Material gezielt lokal in die Schweisszone eingebracht und ein hoher Anteil des eingebrachten Materials auch dort aufgeschmolzen. Durch die hohe Pulverausnutzung werden neben den Materialkosten auch Pulverabfall und Kontamination des Arbeitsbereichs durch Restpulver reduziert. Dadurch verringert sich die gesundheitliche Exposition der Anwender. Auch ein Teil des Entsorgungsaufwands für Restpulver, das meist als Sonderabfall behandelt werden muss, entfällt.

Recycling für nachhaltige Kreislaufwirtschaft

Durch Laseranwendungen werden anspruchsvolle Materialkombinationen bearbeitbar, bei denen manuelle Verfahren bislang an ihre Anwendungsgrenzen stossen. Der Anteil von Komponenten, die für ein weiteres Serviceintervall aufbereitet werden können wird steigen. Die Lasertechnologie leistet so einen wichtigen Beitrag zu nachhaltiger Kreislaufwirtschaft.

Digitale Produktion

Massgeblich ist auch der Beitrag zur Digitalisierung der Produktion. Durch die Integration von leistungsfähiger Sensorik und automatisierten Regelverfahren werden Laseranwendungen mit zusätzlicher Prozessintelligenz versehen. Diese Echtzeitauswertung, welche zu teilautonomen Prozessen führt, entspricht dem Leitbild einer Industrie 4.0 Produktionsumgebung, in der intelligente Produktionsmittel selbstständig mit Einsatz von Sensorik die Einhaltung optimaler Prozessbedingungen sicherstellen und gleichzeitig digitale Qualitätsdaten der laufenden Produktion aufzeichnen.

Nachhaltig und wirtschaftlich