Das drahtbasierte LaserauftragschweiÃen (LMD-w) vereint hohe Auftragraten und Genauigkeit mit einem kostengÃ¼nstigen und einfach handhabbaren Zusatzwerkstoff. Allerdings ist seine ProzessstabilitÃ¤t aufgrund der komplexen Draht-Schmelzbad-Interaktion im Vergleich zu anderen additiven Fertigungsverfahren gering und die industrielle Anwendung begrenzt.Diese Arbeit zielte darauf ab, einen Zweistrahlprozess, in dem der konventionelle kontinuierliche Prozesslaser (cw) mit einem gepulsten Laserstrahl (pw) mit geringer Leistung Ã¼berlagert wird, hinsichtlich seiner prozessstabilisierenden Wirkung auf das LMD-w zu untersuchen. Untersuchungswerkstoff war ein Cr- und Mn-legierter Sonderwerkzeugstahl.Die Vorgehensweise war aus drei Teilschritten zusammengesetzt. ZunÃ¤chst wurden die Wirkmechanismen des gepulsten Laserstrahls grundlegend erforscht. Es wurde gezeigt, dass durch die pulslaserinduzierte Verdampfung an der WerkstÃ¼ckoberflÃ¤che eine Dampfwolke entsteht, die den Prozess maÃgeblich beeinflusst. In dem Dampf wird die Absorption im Vergleich zum konventionellen LMD-w-Prozess erhÃ¶ht, sodass die Abschmelzleistung steigt und die ViskositÃ¤t des Schmelzbades sinkt. Durch die Expansion des Werkstoffs bei der Verdampfung entsteht zudem eine Kraft, die auf das Schmelzbad wirkt und dessen Geometrie verÃ¤ndert.Im nÃ¤chsten Schritt wurde analysiert, ob und wie der modulierte Laserstrahl zu einer Prozessstabilisierung beim Auftrag von EinzelschweiÃraupen fÃ¼hrt. Es wurde erkannt, dass die Dampfwolke die Schmelzbadform und -dynamik stabilisiert und ein AbreiÃen der Verbindung zwischen Draht und Schmelzbad verhindert. Die mÃ¶glichen Prozessfenster, in denen der Prozess bei einer Parametervariation weiterhin stabil verlÃ¤uft, sind fÃ¼r Zweistrahlprozesse mit geringen resultierenden KrÃ¤ften auf das Schmelzbad deutlich grÃ¶Ãer als im Einstrahlprozess. Die Erkenntnisse wurden in Modelle der Einzeleffekte und des Gesamtprozesses Ã¼berfÃ¼hrt.Im dritten Schritt erfolgte eine Ãbertragung auf die Fertigung dreidimensionaler Geometrien. Hier wurde neben der ErhÃ¶hung der ProzessstabilitÃ¤t eine Steigerung der OberflÃ¤chen- und GefÃ¼gequalitÃ¤t durch den Zweistrahlprozess nachgewiesen.Zusammenfassend belegen die Ergebnisse dieser Arbeit die Eignung des Zweistrahlprozesses zur Stabilisierung drahtbasierter LaserauftragschweiÃprozesse. Sie erÃ¶ffnen die Perspektive eines mittelfristigen Industrietransfers mit dem Blick auf eine hÃ¶here Resilienz und Nachhaltigkeit in der Produktion.

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