Fülldraht-WAAM (FCAW-AM): Panzerstähle & Hartstoffschichten
Fülldraht-WAAM für hochfeste Panzerstähle und Hartauftrag: Schlackeschutz, in-situ Legierungsbildung im Pulverkern, Aufbauraten bis 7 kg/h, Härten bis 62 HRC.
Fülldraht-WAAM (Flux-Cored Arc Additive Manufacturing / FCAW-AM) nutzt rohrförmige Metalldrähte, deren Kern mit pulverförmigen Legierungselementen, Desoxidationsmitteln und Schlackebildnern gefüllt ist. Dies ermöglicht die additive Fertigung hochspezifischer Werkstoffe (z. B. martensitische Panzerstähle, hochchromhaltige Hartlegierungen), die sich nicht zu massiven Schweißdrähten ziehen lassen. Die entstehende Schutzschlacke stützt das Schmelzbad, formt eine gleichmäßige Nahtoberfläche und verhindert Gasaufnahme.
- Ermöglicht additive Legierungen, die als Massivdraht technisch nicht ziehbar oder zu spröde wären.
- Schlackebildung stützt breite Schweißlagen und verhindert Oxidation bei reduzierten Schutzgasmengen.
- Erreicht Härtewerte von über 60 HRC direkt nach der Erstarrung für Baggerzähne und Brecherwerkzeuge.
Technische Kennwerte & Verfahrensvergleich
ISO/ASTM 52900| Parameter | Fülldraht-WAAM (FCAW-AM) | Massivdraht-WAAM (GMAW) | Laser-DED Pulver |
|---|---|---|---|
| Drahtaufbau | Metallhülle mit Pulverkern | Homogener Massivdraht | Reines Pulver |
| Legierungsflexibilität | Sehr hoch (kundenspezifische Füllung) | Eingeschränkt auf Ziehlegierungen | Extrem hoch |
| Schlackebildung | Dünne Schlackeschicht pro Lage | Schlackefrei (nur Silikate) | Schlackefrei |
| Schlackenreinigung | Vor nächster Lage erforderlich | Keine Zwischenreinigung | Keine Zwischenreinigung |
| Schmelzbadstützung | Ausgezeichnet durch Schlacke | Geringer | Nicht vorhanden |
Metallurgie des Fülldrahtkerns
Die Stahlhülle sorgt für den elektrischen Stromübergang im Brenner, während der Kern Karbide (Chromkarbid, Vanadinkarbid), Ferromangan und Flussmittel liefert. Im Lichtbogen schmilzt der Mantel ab und mischt sich homogen mit den Kernpulvern. Sauerstoffaffines Titan oder Silizium im Kern desoxidiert das Schmelzbad und scheidet Verunreinigungen in die Schlacke ab.
Automatisierte Zwischenlagen-Schlackenentfernung
Damit keine Schlackeeinschlüsse zwischen den Schichten entstehen, muss jede erstarrte Lage gereinigt werden. In automatisierten WAAM-Zellen wechselt der Roboterkopf ein Bürstwerkzeug ein oder nutzt pneumatische Nadelentroster, die die selbstlösende Schlacke in wenigen Sekunden rückstandsfrei entfernen.
Verschleißschutz im Bergbau und Erdbau
Typische Bauteile sind Zähne von Bergbaubaggern, Schneckenförderer für Abraumgestein und Zementbrecherbacken. Mit Fülldraht-WAAM können abgenutzte Geometrien mit hochverschleißfesten Eisen-Chrom-Kohlenstoff-Legierungen wieder auf Originalmaß aufgetragen werden.
Häufig gestellte Fragen (FAQ)
Gibt es auch metallpulvergefüllte Drähte ohne Schlacke?
Welche Schutzgase kommen zum Einsatz?
Wie dick sind die Einzellagen beim Fülldraht-Druck?
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