Metall-3D-Druck als Wegbereiter für die Serienfertigung EURO7-konformer Bremsscheiben

Mit Einführung von EURO7 werden erstmalig Emissionen lungengängiger Feinstäube aus Bremssystemen reguliert. Die weitestgehend ausgewählte Technologie zur Erfüllung dieser neuen Auflagen ist das Laserbeschichten der Bremsscheiben mit einer verschleißresistenten Schicht, auch als High-Speed Laser Metal Deposition (HS-LMD) bezeichnet. Dabei wird Metallpulver mit Hartstoffzusätzen mithilfe von Hochleistungslasern auf die Reibfläche der Bremsscheiben gespritzt.
Der Beschichtungsprozess bzw. die beschichtete Bremsscheibe müssen weit mehr Voraussetzungen erfüllen als die Grenzen der Feinstaubemission. Für einen wirtschaftlichen Serienprozess sind ein hoher Nutzungsgrad des Pulvers sowie Prozesssicherheit für konstante Beschichtungsqualität essenziell. Für die Bremsscheiben gelten branchenübliche hohe Standards, die durch intensive Belastungsprüfungen sichergestellt werden. Weiterhin muss die Herstellbarkeit auch für Scheiben mit komplexen Geometrien gewährleistet sein.
Die Erfüllung dieser Anforderungen wird neben der optimalen Einstellung des Laserstrahls mit Strahlformung auch durch die Beschaffenheit des überlagernden Pulverstroms ermöglicht. Dieser wird im Wesentlichen durch die Pulverdüse ausgebildet.
Es werden signifikante Optimierungen des Beschichtungsprozesses präsentiert, die durch Umstellung der TRUMPF Pulverdüsen von klassischer Fertigung auf 3D-Druck im Pulverbettverfahren direkt erreicht oder indirekt ermöglicht wurden. Innenkontur und Kühlstruktur der Pulverdüsen wurden für hohe thermische Belastungen im Dauereinsatz optimiert. Die geometrischen Freiheitsgrade in der Gestalt des Düsengrundkörpers erlaubt den Einsatz der TRUMPF Bifokal-Lasertechnologie sowie individuelle Anpassungen der Pulverdüsen an die Bremsscheibenkontur.

Vortragssprache: DEU