New innovative deposition technologies are requested by many companies to improve the properties and effectiveness of wear resistant layers to achieve higher life-times of highly stressed components. Therefore this paper presents investigations and results from Fraunhofer Institute for Production Technology IPT concerning the enhanced melting deposition rate and the improved flexibility of the scanner-based laser cladding process, by keeping the benefits of the usual laser cladding process

This paper presents an analysis of a scanner-based laser cladding process and its integration into a hybrid machining center. After deducing a robust set of process parameters from experiments for scanner-based cladding which reliably yield defined geometries, we present an automation architecture to encapsulate the hardware that is specific to this process. We then describe a planning approach in CAM software to facilitate using the scanner-based cladding process within a planning framework for milling processes. After introducing a hybrid laser tool which enables new stabilizing process possibilities we conclude with an approach to combine all these findings into a seamless machine concept of which we present a prototype

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Kurzfassung Der rasche Wandel auf den weltweiten Märkten erfordert eine hohe Flexibilität in der Fertigung – ohne die Ansprüche an die erreichbare Produktkomplexität zurückzunehmen oder auf eine wirtschaftliche Herstellbarkeit zu verzichten. Die Laserbearbeitung von Freiformflächen impliziert in Kleinstserien oft hohe logistische Aufwände, wenn spezialisierte Subunternehmer einbezogen werden müssen. Die Hybride Fertigung verspricht, durch die Integration von Prozessschritten die Kosten aufwändiger Bearbeitungsfolgen zu senken. Dieser Beitrag stellt eine in Entwicklung befindliche, hybride Werkzeugmaschine vor, die eine Bündelung mehrerer Produktionsverfahren demonstrieren soll. Mit Hilfe dieser Bündelung können die Möglichkeiten einer Bearbeitung durch Fräsmaschine, Roboter und Lasereinheiten in einer Aufspannung erprobt werden. Die Herausforderungen bei der Entwicklung dieser Maschine erfordern neue Konzepte in verschiedenen Teilbereichen: Modularisierung der mechanischen Komponenten für spanende Bearbeitung und Laserbearbeitung in einem gemeinsamen Arbeitsraum, Kopplung verschiedener Steuerungsarchitekturen, die einheitliche Programmierung der gesamten Anlage sowie die Sicherheitstechnik. Die Umsetzung dieser Konzepte kann einen Weg aufzeigen, wie die Einsatzbandbreite von Bearbeitungszentren modular erweitert werden kann und wie die Komplexität beherrschbar bleibt.