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Laser-plasma-cladding as a hybrid metal deposition-technology applying a SLM-produced copper plasma nozzle

  • Laser-Metal-Deposition (LMD) and Plasma-Transferred-Arc (PTA) are well known Technologies which can be used for cladding purposes. The prime objective in combining LMD and PTA as a Hybrid Metal Deposition-Technology (HMD) is to achieve high Deposition rates at low thermal Impact. Possible applications are coatings for wear protection or repair welding for components made of steel. The two energy sources (laser and Plasma arc) build a Joint process Zone and are configurated to constitute a stable process at laser powers between 0.4-1 kW (defocused) and Plasma currents between 75-200 A. Stainless steel 316L serves as filler material. For this HMD process, a Plasma Cu-nozzle is designed and produced by powder bed based Selective Laser Melting. The potential of the HMD Technology is investigated and discussed considering existing process. This paper demonstrates how the interaction of the two energy sources effects the following application-relevant properties: Deposition rate, powderLaser-Metal-Deposition (LMD) and Plasma-Transferred-Arc (PTA) are well known Technologies which can be used for cladding purposes. The prime objective in combining LMD and PTA as a Hybrid Metal Deposition-Technology (HMD) is to achieve high Deposition rates at low thermal Impact. Possible applications are coatings for wear protection or repair welding for components made of steel. The two energy sources (laser and Plasma arc) build a Joint process Zone and are configurated to constitute a stable process at laser powers between 0.4-1 kW (defocused) and Plasma currents between 75-200 A. Stainless steel 316L serves as filler material. For this HMD process, a Plasma Cu-nozzle is designed and produced by powder bed based Selective Laser Melting. The potential of the HMD Technology is investigated and discussed considering existing process. This paper demonstrates how the interaction of the two energy sources effects the following application-relevant properties: Deposition rate, powder Efficiency and energy Input.zeige mehrzeige weniger

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Autoren/innen:C. Brunner-Schwer, R. Kersting, B. Graf, Michael Rethmeier
Dokumenttyp:Beitrag zu einem Tagungsband
Veröffentlichungsform:Verlagsliteratur
Sprache:Englisch
Titel des übergeordneten Werkes (Englisch):10th CIRP Conference on Photonic Technologies
Jahr der Erstveröffentlichung:2018
Organisationseinheit der BAM:9 Komponentensicherheit
9 Komponentensicherheit / 9.3 Schweißtechnische Fertigungsverfahren
Veröffentlichende Institution:Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM)
Verlag:Sciencedirect
Verlagsort:Berlin
Jahrgang/Band:CIRP 74
Erste Seite:738
Letzte Seite:742
DDC-Klassifikation:Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften / Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeiten
Freie Schlagwörter:Laser-metal-deposition; Laser-plasma hybrid; Plasma-transferred-arc; SLM printed plasma torch
Themenfelder/Aktivitätsfelder der BAM:Material
Material / Materialien und Stoffe
Veranstaltung:LANE 2018
Veranstaltungsort:Fürth, Germany
Beginndatum der Veranstaltung:3.09.2018
Enddatum der Veranstaltung:6.09.2018
DOI:https://doi.org/10.1016/j.procir.2018.08.020
URN:urn:nbn:de:kobv:b43-470999
URL:http://10.1016/j.procir.2018.08.020
ISSN:2212-8271
Verfügbarkeit des Volltexts:Volltext-PDF für die Öffentlichkeit verfügbar ("Open Access")
Lizenz (Deutsch):License LogoCreative Commons - CC BY-NC-ND - Namensnennung - Nicht kommerziell - Keine Bearbeitungen 4.0 International
Datum der Freischaltung:21.12.2018
Referierte Publikation:Nein
Schriftenreihen ohne Nummerierung:Wissenschaftliche Artikel der BAM