Verschleiß oder lokale Beschädigungen an Spindeln führen häufig zu Produktionsproblemen und werden nicht selten vorschnell mit einem kostenintensiven Austausch beantwortet. Dabei bietet das Laserschweißen eine technisch ausgereifte und wirtschaftliche Alternative, um hochbelastete Bereiche gezielt instand zu setzen und die ursprüngliche Funktion vollständig wiederherzustellen.
Durch den geringen Wärmeeintrag des Laserschweißprozesses bleiben die Eigenschaften des Grundwerkstoffs weitgehend erhalten und thermischer Verzug wird minimiert. Dies ist insbesondere bei hochpräzisen Komponenten wie Kegeln (HSK, SK, BT und Sonderkegel), Lagersitzen, Wellen- und Zapfenbereichen sowie Dicht- und Funktionsflächen von entscheidender Bedeutung.
Das Verfahren ermöglicht einen punktgenauen Materialauftrag in den verschlissenen Bereichen. So können Geometrien präzise wieder aufgebaut und an die geforderten Toleranzen angepasst werden. Ein typisches Beispiel ist eine verschlissene HSK50-Welle, die die geforderte Präzision nicht mehr erreicht. In diesem Fall wird der Kegel zunächst ausgeschliffen, anschließend durch Laserschweißen mit neuem Material aufgebaut und danach präzisionsgeschliffen, bis die geforderten Toleranzen wieder eingehalten werden.
Als Zusatzwerkstoff kommt unter anderem 1.3348 mit einer Härte von mindestens 60 HRC zum Einsatz, der sich durch eine hohe Verschleißbeständigkeit auszeichnet. Die typischen Schichtdicken liegen im Bereich von 0,1 bis 0,2 mm, können bei Bedarf jedoch bis zu 1 mm betragen. Auch die gezielte Reparatur von Rissen ist mit diesem Verfahren möglich.
Die Vorteile des Laserschweißens liegen in der hohen Präzision, der metallurgisch festen Verbindung zwischen Grundmaterial und Auftrag sowie der sehr guten Nachbearbeitbarkeit durch Schleifen oder Drehen. Gleichzeitig erlaubt das Verfahren eine flexible Anpassung an unterschiedliche Werkstoffe und Anforderungen.
Besonders sinnvoll ist der Einsatz des Laserschweißens bei lokal begrenztem Verschleiß, hohen Anforderungen an die Maßhaltigkeit sowie dann, wenn lange Lieferzeiten oder hohe Kosten für Neuteile vermieden werden sollen. In der Praxis lassen sich Spindeln im Bereich von HSK25 bis HSK50 sehr gut wirtschaftlich durch Laserschweißen instand setzen. Ab HSK63 sowie ab SK30 wird aus wirtschaftlicher Sicht häufig eine Beschichtung des Kegels empfohlen, wobei Laserschweißreparaturen auch in diesen Bereichen auf Kundenwunsch weiterhin möglich sind.
Nach dem Schweißprozess erfolgt eine hochpräzise mechanische Nachbearbeitung sowie eine umfassende messtechnische Kontrolle. Dabei können Kegeltoleranzen von ±0,0015 mm erreicht und mittels Luftsäulenmessgerät verifiziert werden. Oberflächengüten von unter Ra 0,4 sind dabei problemlos realisierbar.
In der Praxis zeigt sich, dass beispielsweise bei verschlissenen HSK50-Schnittstellen, bei denen Rund- und Planlauf über 3 µm liegen oder Bearbeitungstoleranzen nicht mehr eingehalten werden, häufig Kegel, Plananlage oder Lagersitze betroffen sind. Durch den gezielten Materialauftrag mittels Laserschweißen und die anschließende Präzisionsbearbeitung erhält der Kunde eine vollständig regenerierte, einbaufertige Spindel zurück.
Laserschweißen ist damit eine leistungsfähige und nachhaltige Lösung, um Spindeln nicht nur zu reparieren, sondern ihre Funktion und Lebensdauer gezielt wiederherzustellen, ohne die Kosten und Ausfallzeiten eines kompletten Austauschs in Kauf nehmen zu müssen.
