Source: Deutsche Nachrichten
Gusseisen lässt sich laserschweißen – aber nur an den richtigen Stellen, mit Vorwärmen, Nickelbasis-Zusatzwerkstoff und kleinem Wärmeeintrag, sonst drohen Risse.
Wenn ein Pumpengehäuse aus Grauguss mit ausgebrochener Dichtfläche auf der Werkbank liegt und das Ersatzteil erst in Wochen kommt, stellt sich die Frage: Lässt sich das Bauteil mit dem Laser retten, oder drohen Risse und Verzug? Die Entscheidung hängt nicht allein vom Schweißverfahren ab, sondern von Material, Belastung und Vorbereitung. Was bei Gusseisen geht und was nicht, erklärt der Fachartikel zum Laserschweißen von Gusseisen. Entscheidend sind drei Hebel: Vorwärmen, der richtige Zusatzwerkstoff und ein kleiner, kontrollierter Wärmeeintrag.
Der hohe Kohlenstoffgehalt macht Gusseisen beim Schweißen spröde
Beim Schweißen von Gusseisen löst sich Kohlenstoff im Schmelzbad. Kühlt die Naht zu schnell ab, entstehen harte, spröde Gefüge wie Ledeburit oder Martensit. Besonders Grauguss mit Lamellengraphit neigt dann zu Härterissen und schlecht bearbeitbaren Zonen. Sphäroguss mit Kugelgraphit ist deutlich schweißfreundlicher, Temperguss liegt dazwischen. Die Gefahr von Rissen ist bei Grauguss am größten, während Sphäroguss Reparaturen besser verträgt.
Kleine Reparaturen sind möglich – tragende Verbindungen nicht
In der Werkstatt lassen sich mit dem Laser viele typische Schäden an Gussteilen reparieren, solange sie nicht tragend oder dynamisch hoch belastet sind. Geeignet sind:
- ausgebrochene Kanten,
- Dichtflächen,
- Lunker und Poren an Sichtflächen,
- Gewindebereiche,
- Gehäuse,
Tragende Verbindungen oder stark belastete Bereiche bleiben tabu – hier ist Ersatz die ehrliche Antwort.
Drei Hebel entscheiden über die Rissfreiheit der Schweißnaht
Vor dem Schweißen muss die Gussoberfläche metallisch blank sein, Graphit- und Ölreste werden entfernt, vorhandene Risse ausgeschliffen. Das Bauteil wird vorgewärmt und nach dem Schweißen langsam abgekühlt, um Spannungen und Aufhärtung zu begrenzen. Ein Zusatzwerkstoff auf Nickelbasis bleibt zäh und bindet überschüssigen Kohlenstoff. Der Laser arbeitet mit kleinem, gepulstem Wärmeeintrag: Nd:YAG mit 1064 nm oder Faserlaser mit 1070 nm, beide mit Super Pulse Technology, halten die Wärmeeinflusszone klein.
„Bei Gussteilen zählt jeder Schritt – von der Vorbereitung bis zum Abkühlen. Wer sauber arbeitet und die Pausen einhält, sieht am Ende eine dichte, rissfreie Naht“, sagt Alexander Bellouzi, Senior Design & Engineering bei Sigma Laser.
Wer Lunker, Poren oder Kaltläufe an Gussteilen reparieren will, findet weitere Hinweise im Beitrag Reparatur von Gussteilen mit Lunkern, Poren und Kaltläufen. Die Probe auf dem eigenen Gusswerkstoff zeigt, ob die Reparatur hält – und ob sich der Ersatz wirklich vermeiden lässt.