Neues Forschungsprojekt - Potenziale von Strahlformung für das Laserpulver-auftragschweißen
Dominic Bartels • 15. August 2025

Bewilligung für gemeinsames Forschungsprojekt

Was lange währt, wird gut: Nach einer Phase der Unsicherheit aufgrund der politischen und finanziellen Rahmenbedingungen haben wir erfreuliche Nachrichten erhalten – das Bewilligungsschreiben für unser neues Forschungsprojekt ist da.



Gemeinsam mit einem lokalen Projektpartner untersucht das Bayerische Laserzentrum (blz) die Potenziale der Strahlformung für das Laserpulverauftragschweißen (LPA). Ziel ist es, das Verfahren hinsichtlich Prozessstabilität, Bauteilqualität und Effizienz weiterzuentwickeln und neue industrielle Anwendungen zu erschließen.

Forschungsziele und Fragestellungen

Im Fokus des Projekts stehen zwei zentrale Fragestellungen:

1. Wie beeinflusst die Strahlformung die Entstehung und Ausprägung von Defekten – insbesondere Risse – im Bauteil?

2. In welchem Maße lässt sich die Aufbaurate durch eine gezielte Anpassung des Strahlprofils bzw. der Intensitätsverteilung erhöhen?

Untersucht werden diese Zusammenhänge systematisch an einem hochkohlenstoffhaltigen Werkzeugstahl, der aufgrund seiner Härte und Verschleißfestigkeit eine ideale Testbasis für Beschichtungsprozesse bietet.

Erste Ergebnisse aus Voruntersuchungen

Bereits vor Projektbewilligung haben unsere Forschenden an vergleichbaren Fragestellungen gearbeitet. Die bisherigen Ergebnisse sind vielversprechend:


  • Das Material kann defektfrei verarbeitet werden.
  • Es werden Materialhärten von bis zu 850 HV erzielt.
  • Die resultierenden Schichten zeigen eine hohe Verschleißbeständigkeit – ideal für Anwendungen, bei denen robuste Oberflächen gefordert sind.


Das größte praktische Hindernis liegt derzeit weniger im Prozess selbst, sondern im Werkzeugverschleiß während der Probenpräparation – ein Aspekt, den das Team mit hoher Präzision und Geduld meistert.

Publikation der ersten Ergebnisse

Ein erster Auszug der Ergebnisse wurde bereits im renommierten Journal of Materials Research and Technology veröffentlicht.
Der Beitrag liefert wertvolle Erkenntnisse zur
Mikrostrukturentwicklung und Härteverteilung im additiven Prozess.

Bedeutung für Industrie und Forschung

Die Strahlformung gilt als Schlüsseltechnologie zur Steigerung der Effizienz und Prozesssicherheit in der additiven Fertigung.
Durch die gezielte Anpassung der Intensitätsverteilung können Energieeintrag, Schmelzbadgeometrie und Aufbaurate präzise beeinflusst werden – mit direktem Nutzen für industrielle Anwendungen wie:

Mit diesem Forschungsprojekt leistet das blz einen Beitrag zur Weiterentwicklung ressourceneffizienter Laserprozesse und stärkt seine Rolle als Innovationspartner für die Industrie.

Ausblick

Die nächsten Projektschritte umfassen die systematische Variation von Strahlparametern und die Bewertung ihrer Auswirkungen auf die Mikrostruktur und mechanischen Eigenschaften.
Parallel werden Modelle zur Vorhersage des Wärmeflusses und der Schmelzbadstabilität entwickelt, um den Prozess weiter zu optimieren.

Wir sind gespannt, welche weiteren Erkenntnisse sich aus der Kombination von Strahlformung und Hochleistungsmaterialien ergeben – und welche industriellen Anwendungen sich daraus in Zukunft realisieren lassen.

Kontakt zum blz Team

Teilen Sie diesen Beitrag mit Ihrem Netzwerk

von Katrin Meyerhöfer 6. August 2026
Forschung lebt von innovativen Ideen – aber genauso von den Menschen, die sie jeden Tag mit Leben füllen. Deshalb gehört das gemeinsame Sommerfest des Bayerischen Laserzentrums und des Lehrstuhls für Photonische Technologien (LPT) der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg  zu einem festen Termin in unserem Kalender. Bei hochsommerlichen Temperaturen kamen Mitarbeitende beider Einrichtungen jetzt zusammen, um gemeinsam Zeit zu verbringen, Erfolge zu feiern und den Teamgeist zu stärken.
von Dominic Bartels und Katrin Meyerhöfer 3. August 2026
Eine systematische Laserprozessentwicklung ist die Voraussetzung dafür, selbst anspruchsvolle Werkstoffe wie reines Kupfer zuverlässig und wirtschaftlich bearbeiten zu können. Aktuelle Versuche am Bayerischen Laserzentrum zeigen, welches Potenzial moderne Hochleistungslaser in Kombination mit einer durchdachten Prozessentwicklung für die Lasermaterialbearbeitung haben. In diesem Blogbeitrag erfahren Sie, welche Einschweißtiefen bereits heute möglich sind und warum die Optimierung der Prozessstrategie dabei eine entscheidende Rolle spielt.
von Katrin Meyerhöfer 20. Juli 2026
Forschung lebt von neuen Ideen, wissenschaftlicher Neugier und dem Transfer innovativer Erkenntnisse in die industrielle Praxis. Einen wertvollen Beitrag dazu leistet die Promotionsarbeit unseres ehemaligen Kollegen Andreas Maier, der sich darin intensiv mit dem Laserpulverauftragschweißen (LPAS) von Duplexstählen beschäftigt hat. Die Dissertation liefert wichtige Ergebnisse dazu, wie Anwendungen im Bereich der Additiven Fertigung zukünftig leistungsfähiger, effizienter und zielgerichteter gestaltet werden können.