Gleitlager aus Bronzelegierungen halten extremen Belastungen stand – etwa in Flugzeugtriebwerken, Windkraftanlagen oder Hochleistungsmotoren. Ihre Herstellung ist jedoch vergleichsweise ineffizient: Konventionelle Gießverfahren dauern rund drei Tage, bei einem Materialverlust von mehr als 90 Prozent. Zudem kommen häufig bleihaltige Bronzelegierungen zum Einsatz, die nicht den geltenden EU-Richtlinien entsprechen.
Im Forschungsprojekt »CoilCladding« setzt das Fraunhofer IPT das Express Wire Coil Cladding (EW2C) ein. dabei handelt es sich um eine vom Fraunhofer IPT entwickelte und patentierte additive Technologie zur ressourcen- und kosteneffizienten Beschichtung rotationssymmetrischer Bauteile.
Dabei wird ein Bronzedraht zunächst zu einer Feder geformt. Diese wird auf der zu beschichtenden Welle positioniert und anschließend mit einem Hochleistungslaser aufgeschweißt. Während des Prozesses rotiert die Welle um ihre eigene Achse. Da Drahtzufuhr und Schweißprozess voneinander entkoppelt sind, lassen sich Auftragsraten bis zu 14 kg Draht pro Stunde erzielen. Das ist deutlich mehr als bei allen anderen drahtbasierten additiven Verfahren. Das Ergebnis: stark verkürzte Fertigungszeiten, minimaler Materialverlust und eine vollständig bleifreie Beschichtung.
EW2C bietet Potenzial weit über die Lagerindustrie hinaus und kann überall eingesetzt werden, wo anspruchsvolle Beschichtungen auf rotierende Bauteile aufgetragen werden.
Hier geht es zur Webseite vom CoilCladding Projekt.
Kontakt:
Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT
Stefan Gräfe M.Eng.
Steinbachstr. 17, 52074 Aachen
Telefon +49 241 8904-254
Mail: stefan.graefe@ipt.fraunhofer.de