Laserschweißen hat die Werkzeugreparatur in den letzten 20 Jahren revolutioniert. Was früher nur mit konventionellem WIG-Schweißen möglich war — verbunden mit hohem Wärmeeintrag, Verzugsgefahr und aufwändiger Nachbearbeitung — wird heute mit dem Laser präzise, verzugsfrei und materialsparend erledigt. Geschwendtner moulds & parts GmbH & Co. KG setzt Laserschweißen seit über 15 Jahren als Standard-Reparaturverfahren ein und verfügt über modernste Laseranlagen für die Werkzeuginstandsetzung.
Wie funktioniert Laserschweißen in der Werkzeugreparatur?
Beim Laserschweißen wird ein hochenergetischer Laserstrahl (typisch Nd:YAG oder Faserlaser) auf die zu reparierende Stelle fokussiert. Der Fokuspunkt hat einen Durchmesser von 0,2-2,0 mm — deutlich kleiner als bei jedem anderen Schweißverfahren. Der Laser schmilzt das Grundmaterial an der Oberfläche auf, gleichzeitig wird ein dünner Schweißzusatzdraht (0,1-0,6 mm Durchmesser) in das Schmelzbad geführt. Das geschmolzene Material verbindet sich metallurgisch mit dem Grundwerkstoff und bildet nach dem Erstarren eine dichte, feste Schweißraupe.
Der entscheidende Vorteil: Der Wärmeeintrag ist so gering, dass die sogenannte Wärmeeinflusszone (WEZ) nur 0,1-0,3 mm beträgt. Zum Vergleich: Beim WIG-Schweißen liegt die WEZ bei 5-15 mm. Das bedeutet: kein Verzug, keine Gefügeveränderung im Grundmaterial, keine Rissbildung in der Umgebung der Schweißstelle — selbst bei gehärteten Werkzeugstählen.
Das Schweißen erfolgt unter Schutzgas (Argon), um Oxidation zu verhindern. Je nach Anwendung wird pulsiert oder kontinuierlich geschweißt. Durch schichtweisen Auftrag (Layer-by-Layer) lässt sich Material in nahezu beliebiger Dicke aufbauen — von 0,1 mm dünnen Schichten für die Formflächenreparatur bis zu mehreren Millimetern für den Aufbau gebrochener Bereiche.
Laserschweißen vs. WIG-Schweißen: Der Vergleich
| Kriterium | Laserschweißen | WIG-Schweißen |
|---|---|---|
| Wärmeeinflusszone | 0,1-0,3 mm | 5-15 mm |
| Verzugsgefahr | Minimal | Hoch |
| Genauigkeit | 0,1 mm | 0,5 mm |
| Vorwärmung nötig? | Nein | Ja (200-400°C) |
| Gehärtete Stähle | Sehr gut geeignet | Eingeschränkt |
| Nachbearbeitungsaufwand | Gering | Hoch |
| Aufbaurate | Niedrig | Hoch |
| Stundensatz | 80-120 €/h | 60-90 €/h |
Einsatzgebiete in der Werkzeugreparatur
Trennebenen-Reparatur. Die häufigste Anwendung: Verschlissene Trennebenen werden lasergeschweißt und anschließend plangeschliffen. Typischer Materialabtrag durch Verschleiß: 0,03-0,15 mm. Die Reparatur beseitigt Gratbildung und stellt die Dichtfunktion wieder her.
Formflächenreparatur. Beschädigte oder verschlissene Formflächen — ob durch abrasive Materialien, Korrosion oder mechanische Einwirkung — werden schichtweise aufgebaut und durch CNC-Fräsen oder Polieren auf Sollkontur gebracht.
Kontur- und Texturkorrektur. Feine Konturen, Radien und Texturbereiche können mit dem Laser auf 0,1 mm genau nachgearbeitet werden. Auch Narbungen (VDI-Texturen) lassen sich nach dem Laserschweißen wieder aufbringen.
Angussbereich. Der Bereich um den Anschnitt ist durch den heißen Kunststoffstrom besonders verschleißgefährdet. Laserschweißen stellt den Angussbereich wieder her — bei Bedarf mit härterem Schweißzusatz als das Original für erhöhte Standzeit.
Maßkorrekturen. Wenn ein Formteil außerhalb der Toleranz liegt, kann durch gezieltes Laserschweißen Material aufgetragen und die Kavität um wenige Hundertstel korrigiert werden — billiger und schneller als ein neuer Einsatz.
Grenzen des Laserschweißens
Bei allen Vorteilen hat Laserschweißen auch Grenzen. Die niedrige Aufbaurate macht es bei großflächigem Materialaufbau (mehr als 2-3 mm Schichtdicke über große Flächen) unwirtschaftlich — hier ist WIG-Schweißen effizienter. Auch tiefe Risse in tragenden Werkzeugbereichen sind mit dem Laser schwer zugänglich. In solchen Fällen empfehlen wir eine Kombination: WIG-Schweißen für den Grundaufbau, Laserschweißen für die formgebende Deckschicht.
Bei Geschwendtner moulds & parts GmbH & Co. KG wählen wir für jede Reparatur das optimale Verfahren — oder die optimale Kombination. Unsere komplette Verfahrensübersicht zeigt, welche Technologien wir einsetzen. Die Kosten einer Laserschweißreparatur sind transparent kalkuliert und im Festpreisangebot enthalten.