Das pulverbasierte Laserauftragschweißen ist ein vielseitiges Verfahren der additiven Fertigung, das insbesondere für die Beschichtung von Bauteilen mit funktionalen oder verschleißfesten Materialien eingesetzt wird. Im Vergleich zu konventionellen Fertigungsverfahren wie Fräsen oder Gießen bietet das Laserauftragschweißen mehrere Vorteile: Es ermöglicht einen gezielten Materialauftrag nur dort, wo er funktional notwendig ist, reduziert Materialverluste und erlaubt eine hohe geometrische Flexibilität.

Bei bestehenden Anlagen zum Laserauftragschweißen ist die Bahnbreite auf 4 mm beschränkt, sodass zur Fertigung oder Beschichtung von großvolumigen Bauteilen eine Vielzahl von Bahnen nebeneinander aufgetragen werden muss. Hier setzt das Projekt „BreitbahnDED“ an: Im Rahmen des Projekts wird ein neuartiger Prototyp einer CNC-basierten Anlage zum Laserauftragschweißen entwickelt. Mit Hilfe von Multispot-Optiken soll die Temperaturverteilung für das Auftragen einer porenfreien, konstanten Schichtdicke optimiert werden.Das Ziel ist es, im Vergleich zu konventionellen Anlagen breite, gleichmäßig hohe Schweißbahnen bei annähernd gleichem Energieeinsatz zu generieren, sodass die Effizienz des Prozesses erhöht und gleichzeitig die Wahrscheinlichkeit für Fehler minimiert wird.

Zu den Aufgaben des Lehrstuhls für Laseranwendungstechnik gehört die Simulation der Temperaturverteilung mit einer rotierenden Multispotoptik. Bei der Entwicklung, Validierung und Optimierung eines Prototyps arbeitet der LAT mit den Projektpartnern zusammen. Hierfür arbeitet er hergestellte Proben metallographisch auf und charakterisiert sie mit Hilfe von Licht- und Rasterelektronenmikroskopie.

Der Aufgabenbereich des Lehrstuhls für Regelungstechnik und Systemtheorie umfasst die Entwicklung und Implementierung einer Regelungsstrategie für den neuen Prozess. Ein weiterer Schwerpunkt liegt auf der Entwicklung einer Schicht-zu-Schicht-Regelung mit dem Ziel, eine endkonturnahe Fertigung zu ermöglichen.