Projekt

In den zwei Folgeprojekten wurde das Laser-Pulverauftragschweißen als alternative Beschichtungstechnologie für Gleitschichten, z.B. für Lager, entwickelt. Insbesondere der im Verhältnis zum herkömmlichen Stand- und Schleudergussverfahren sehr geringe Energie- und Ressourcenverbrauch hat großes ökologisches und ökonomisches Potenzial. Zudem ermöglichte das laserbasierte Verfahren eine Substitution hochbleibasierter Lagerwerkstoffe durch bleifreie Lagerwerkstoffe. Im Projekt wurde ein laserbasierter Beschichtungsprozess für das Aufbringen von Gleitschichten auf der Basis von Kupfer- oder Weißmetalllegierungen für Hochleistungslager entwickelt. Zunächst wurde ein grundsätzliches Prozessverständnis erarbeitet, um die variablen Prozessparameter (Laserleistung, Auftragsgeschwindigkeit etc.) festzulegen. Diese Prozessparameter wurden in ersten Beschichtungsversuchen mit einzelnen Spuren auf Stützkörpern weiter optimiert. Die Schichthöhen wurden durch das Übereinanderlegen von einzelnen Auftragsteppichen erzielt. Die beschichteten Prüfstücke wurden mittels zerstörungsfreier und zerstörenden Prüfungen untersucht.

Auf diese Weise konnte ein Verfahren zur Beschichtung von Gleitschichten mittels Laser-Pulverauftragschweißen umgesetzt werden. Im Vergleich zur Herstellung mittels Gießen, dem herkömmlichen Fertigungsverfahren, wird der Materialeinsatz von Stahl und Bronze verringert und der Energiebedarf um 50 % gemindert. Zudem konnte der Bleigehalt in Bronzelegierungen um 86 % reduziert werden, ohne dabei die charakteristischen Merkmale des Gleitlagers zu verändern.

Ziel des Folgeprojektes war die Überführung des laserbasierten Beschichtungsprozesses in die Beschichtungstechnologie für Verbundgleitlager. Die Variante einer bleifreien Pufferschicht mit bleihaltiger Funktionsschicht konnte erfolgreich zur Produktionstauglichkeit gebracht werden. Aufgrund der gesteigerten Prozesssicherheit zeigte das Verfahren eine klare Eignung für den Einsatz in Serienproduktion. Auch das Problem der Unregelmäßigkeiten in der Beschichtung, das im ersten Projekt auftrat, konnte gelöst werden. Am Ende des Projektes wurden mehrere Realteile zur Beprobung und Freigabe bei mehreren Kunden eingereicht.