Die revolutionäre Wire-Laser Metal Deposition (W-LMD) Technologie von Meltio kombiniert handelsüblichen Schweißdraht mit einem patentierten koaxialen Multi-Laser-Auftragskopf.
W-LMD steht für Wire-Laser Metal Deposition und gehört zur internationalen Prozessfamilie Directed Energy Deposition mit Laser und Draht (DED-LB/M). Entwickelt und patentiert von Meltio, stellt das Verfahren einen technologischen Meilenstein in der industriellen Metallfertigung dar.
Anstelle von teurem und handhabungskritischem Metallpulver verwendet Meltio standardisierten, zertifizierten Schweißdraht (Durchmesser 0,8 mm bis 1,2 mm). Der Draht wird zentrisch durch einen patentierten Multi-Laser-Kopf gefördert und in einem lokal schutzgasabgedeckten Mikroschmelzbad vollständig und spritzerfrei aufgeschmolzen. Das Ergebnis sind dichte, mechanisch hochbelastbare Bauteile bei 100%iger Materialausnutzung.
Jedes Gramm Draht wird unmittelbar zu Bauteilmasse verarbeitet – kein Pulverabfall, kein Sieben, kein Materialverlust.
Keine toxischen Schwebestäube, keine ATEX-Explosionszonen und kein Atemschutz für Bediener erforderlich.
Vollständig kompaktes Metallgefüge mit mechanischen Kennwerten auf Niveau konventioneller Knetlegierungen.
Der technologische Wettbewerbsvorteil von Meltio liegt im einzigartigen Design des Druckkopfes. Bis zu 9 unabhängige Direktdioden-Laserstrahlen sind ringförmig um die zentrische Drahtzufuhr angeordnet.
Im Gegensatz zu Systemen mit seitlicher Zufuhr (Off-Axis) wirkt die Energie bei Meltio aus allen Richtungen absolut symmetrisch auf den Draht. Das Schweiß- und Auftragsergebnis ist in jeder Kurve und Verfahrrichtung zu 100% formstabil und identisch.
In Systemen wie der Meltio M600 kommen hochmoderne blaue Direktdioden (450 nm Wellenlänge) mit 1.000 bis 1.200 W zum Einsatz. Die Absorption bei reflektierenden Metallen wie Kupfer und Aluminium ist bis zu 8-mal höher als bei herkömmlichen Infrarotlasern.
Der Kopf fasst zwei separate Drahtspulen gleichzeitig. Ohne Rüstzeit oder manuellen Werkzeugwechsel kann die Anlage zwischen zwei verschiedenen Legierungen umschalten – ideal für verschleißfeste Panzerungen auf zähen Grundkörpern oder gradierte Werkstoffe.
Im Gegensatz zu scannenden Galvanometer-Spiegeln führt Meltio die kollimierten Laserstrahlen über feste optische Baugruppen direkt auf den Fokuspunkt zusammen. Das macht den Kopf extrem robust gegen Vibrationen und Schockbelastungen bei der Montage an CNC-Fräsen oder Industrierobotern.
Vom standardisierten Schweißdraht zum fertigen Near-Net-Shape Metallbauteil: So vollzieht sich der Schichtaufbau bei Meltio.
Eine lokale Schutzgasglocke (hochreines Argon oder Stickstoff) verdrängt Luftsauerstoff vollständig aus der Schweißzone. Die koaxial konvergierenden Laserstrahlen schalten ein und erzeugen ein kontrolliertes, eng begrenztes Mikroschmelzbad auf der Grundplatte oder vorherigen Lage.
Der Schweißdraht wird exakt durch das Zentrum des Laserkegels kontinuierlich in das Schmelzbad nachgeführt. Der Draht schmilzt ohne Spritzer, ohne Tropfenabriss und ohne Materialverlust zu 100% direkt im Fokus ein.
Gesteuert durch die CNC- oder Roboterkinematik verfährt der Kopf entlang der CAM-generierten Werkzeugpfade. Das erstarrte Metall bildet ein porenfreies, feinkörniges Gefüge (>99,98% Dichte). Schicht für Schicht wächst das fertige Metallteil heran.
Der Vergleich zwischen drahtbasiertem LMD und herkömmlichen Pulverbett- (PBF) oder Pulver-DED-Systemen zeigt signifikante ökonomische und arbeitsschutztechnische Vorteile.
Bei pulverbasierten DED-Verfahren gehen 20% bis 70% des eingeblasenen Pulvers am Schmelzbad vorbei und müssen entsorgt oder rückgewonnen werden. Bei Meltio wird jeder Millimeter geförderter Draht restlos in das Bauteil eingeschmolzen.
Meltio verarbeitet marktübliche Schweißdrahtspulen (MIG/MAG). Draht ist ein industrielles Massengut mit weltweiter Verfügbarkeit, zertifizierter Chargenreinheit und einem Bruchteil der Kosten von gasverdüstem Metallpulver.
Feine Metallpulver bergen schwere Gesundheitsrisiken (Inhalation, Karzinogenität) und Explosionsgefahren (ATEX). Meltio eliminiert diese Risiken vollständig. Maschinen können sicher in normalen Fertigungshallen betrieben werden.
Gegenüber WAAM (Lichtbogenschweißen) bietet der konzentrierte Laserstrahl eine hochpräzise Wärmeeinbringung mit minimaler Wärmeeinflusszone (HAZ). Dadurch bleiben Bauteilverzug und Eigenspannungen drastisch geringer.
Meltio deckt das gesamte industrielle Einsatzspektrum ab – von autarken Werkstatt-3D-Druckern über 8-Achs-Roboterzellen bis zur hybriden Nachrüstung bestehender CNC-Bearbeitungszentren.
Geschlossene Produktionsanlage mit 450 nm Blaulaser, inerter Arbeitskammer (Argon/Stickstoff), automatischer 3-Achs-Kalibrierung und integrierter Renishaw-Werkstückvermessung.
Voll ausgestattete 8-Achs-Roboterzelle (6-Achs-Roboterarm + 2-Achs-Dreh-Kipptisch) für Großbauteile, komplexe Freiform-Geometrien und Reparaturaufträge.
Rüstet bestehende Industrieroboter von ABB, KUKA, FANUC oder Yaskawa zum hochproduktiven Metall-3D-Drucker auf – praktisch ohne Bauraumbeschränkung.
Verwandelt bestehende 3- oder 5-Achs-CNC-Bearbeitungszentren in Hybridanlagen: Additiver Schichtaufbau und spanendes Fräsen auf Endmaß in einer Aufspannung.
Durch die Nutzung von Standard-Schweißdrähten steht ein enormes Spektrum an industrieerprobten Metalllegierungen zur Verfügung.
| Werkstoff-Familie | Spezifische Legierungen | Haupteigenschaften | Typische Industrieanwendungen |
|---|---|---|---|
| Edelstähle | 316L (1.4404), 308L, 17-4PH (1.4542) | Hervorragende Korrosionsbeständigkeit, hohe Zähigkeit, einfach schweißbar | Chemie, Lebensmittel, Schiffbau, Pumpengehäuse |
| Nickelbasis-Superlegierungen | Inconel 718 (2.4668), Inconel 625 (2.4856) | Extrem hohe Warmfestigkeit, Kriechbeständigkeit bis 700°C | Luft- und Raumfahrt, Gasturbinen, Motorsport, Abgasanlagen |
| Titanlegierungen | Ti-6Al-4V Grade 5, Ti-6Al-4V Grade 23 (ELI) | Exzellentes Festigkeits-zu-Gewichts-Verhältnis, biokompatibel | Leichtbau-Strukturteile, Verteidigung, Offshore, Medizintechnik |
| Werkzeugstähle | H11 (1.2343), H13 (1.2344) | Hohe Warmverschleißfestigkeit, hohe Anlassbeständigkeit | Druckgussformen, Schmiedegesenke, Werkzeugreparatur |
| Kupferwerkstoffe | Reinkupfer, CuCrZr | Höchste elektrische & thermische Leitfähigkeit (dank 450 nm Blaulaser) | Wärmetauscher, Schweißzangen, Induktionsspulen, Raketendüsen |
| Aluminiumlegierungen | AlSi10Mg, AlSi12, ER4043 | Sehr leicht, gute thermische Leitfähigkeit, hohe Schweißbarkeit | Automobilbau, Prototypen, leichte Strukturbauteile |
| Kohlenstoff- & Baustähle | ER70S-6 (SG2), SG3 | Sehr kostengünstig, universell zerspanbar, gute Festigkeit | Großteile, Maschinenrahmen, Rohlingsaufbau für Zerspanung |
Die wichtigsten Prozessparameter und Kennzahlen der Meltio W-LMD Technologie auf einen Blick.
Antworten auf die wichtigsten Fragen zur Technologie, Handhabung und wirtschaftlichen Einordnung.
Welding3D unterstützt Unternehmen bei der herstellerunabhängigen Einordnung, Machbarkeitsprüfung konkreter Metallbauteile und der Vermittlung passender Meltio-Systeme.