Mikrostrukturen direkt auf Ihr Bauteil.
Micro Cladding ist Laserauftragschweißen im Mikrometermaßstab: Ein gepulster Laser baut feine Wände, Röhrchen, Schneiden oder Beschichtungen unmittelbar auf eine vorhandene Oberfläche – auch auf eine gekrümmte. Gefertigt wird bei unserem Forschungs- und Fertigungspartner, einem Laserinstitut in Sachsen. Ihr Ansprechpartner sind wir.
Auftragschweißen im Mikrometermaßstab
Beim klassischen Laserauftragschweißen schmilzt ein Laser Zusatzwerkstoff auf und verbindet ihn mit der Oberfläche eines Bauteils – so entstehen Schutzschichten oder neues Volumen. Micro Cladding nutzt dieses Prinzip, verkleinert es aber drastisch. Ein gepulster Hochleistungsfaserlaser und eine sehr schnelle Strahlablenkung sorgen dafür, dass sich der Energieeintrag im Mikrometerbereich gezielt steuern lässt.
- Auf dem Bauteil statt im Bauraum: Die Struktur wächst direkt auf einem vorhandenen Grundkörper, auch auf beliebig gekrümmten Flächen.
- Lage für Lage in die Höhe: Wände, Röhrchen und Türme entstehen aus Schichten von 1–10 µm; der Querschnitt darf sich dabei ändern.
- Geringe Wärmebelastung: Grundkörper und bereits aufgebaute Struktur werden thermisch nur wenig belastet. Selbst ein 50 µm dünnes Blech diente schon als Unterlage.
- Werkstoffe: Edelstahl 316L, eine Nickel-Superlegierung und Kupfer.
Micro Cladding erzeugt sogenannte 2,5D-Strukturen: Sie wachsen aus der Oberfläche heraus nach oben. Für frei geformte Mikrobauteile mit Überhängen sind Mikro-SLM oder Lasermikrosintern die passenderen Verfahren.
Wie klein sind 20 µm?
Kennwerte von Micro Cladding neben Alltagsmaßen (lineare Skala)
Was Micro Cladding möglich macht
Vier Eigenschaften unterscheiden das Verfahren von Pulverbett und klassischem Auftragschweißen.
Genau dort
Werkstoff kommt nur auf die Stelle, die ihn braucht – als Mikrostruktur oder als feine Beschichtung auf einer Funktionsfläche.
Sehr fein
20 µm laterale Auflösung und Schichten von 1–10 µm. Das reicht für Wände mit 50 µm Wandstärke.
Schonend
Der gepulste Laser bringt nur wenig Wärme ein. Das ist interessant für dünnwandige Grundkörper wie Dünnbleche.
Formbar
Der Querschnitt lässt sich während des Aufbaus ändern. Durch gezieltes Umschmelzen entstehen sogar Hinterschneidungen.
Was schon gebaut wurde
Demonstratoren unseres Fertigungspartners. Sie zeigen, was das Verfahren kann – ob es für Ihre Anwendung passt, klärt die Machbarkeitsprüfung.
Mikroröhrchen
Ein regelmäßiges Feld hohler Röhrchen aus Edelstahl, aufgebaut direkt auf der Oberfläche.
EdelstahlHohlstrukturFlexible Mikronadeln
Nadeln mit extremem Aspektverhältnis – sehr schlank im Verhältnis zur Höhe – auf einem nur 50 µm dünnen Blech.
DünnblechflexibelTurm und Stufenpyramide
Einzelne Quader übereinander und Stufen mit kleiner werdendem Querschnitt: Die Geometrie wird Lage für Lage gesteuert.
2,5DMikroschneiden
Wird der Wandquerschnitt während des Aufbaus verändert, läuft die Wand zu einer feinen Schneide aus.
variabler QuerschnittTürme mit umgeschmolzener Spitze
Die Spitze eines Mikroturms wird gezielt umgeschmolzen. So entstehen Hinterschneidungen, die reines Aufschichten nicht ergibt.
HinterschneidungMikrowand
Eine Wand mit nur 50 µm Wandstärke – etwa so dünn wie ein menschliches Haar.
dünnwandigMicro Cladding oder ein anderes Verfahren?
Drei Laserverfahren für kleine Strukturen im direkten Vergleich. Alle Verfahren finden Sie unter Verfahren im Vergleich.
| Merkmal | Micro Cladding | Laserauftragschweißen | Mikro-SLM |
|---|---|---|---|
| Wo entsteht die Struktur? | auf einem vorhandenen Bauteil | auf einem vorhandenen Bauteil | im Pulverbett als eigenständiges Teil |
| Maßstab | 20 µm lateral, 1–10 µm Schicht | flächige Schichten, deutlich gröber | 40 µm lateral, 5–10 µm Schicht |
| Typischer Zweck | Mikrostrukturen, feine Beschichtungen | Verschleiß- und Gleitschutz, Reparatur | komplette Mikrobauteile |
| Bauraum | keiner – auf dem Bauteil | keiner – auf dem Bauteil | bis 100 × 100 × 60 mm |
| Werkstoffe (Auswahl) | 316L, Nickel-Superlegierung, Kupfer | z. B. Hartstoffschichten mit WC12Co | 316L, 17-4PH, Inconel 625, W, Mo |
Kennwerte nach Angaben unseres Fertigungspartners. Weitere Werkstoffe finden Sie in der Werkstoffübersicht.
Von der Idee zur Mikrostruktur
Micro Cladding ist meist Entwicklungsarbeit. Deshalb steht am Anfang immer die Frage nach der Machbarkeit.
Anfrage senden
Grundkörper (Werkstoff, Maße, betroffene Fläche), gewünschte Struktur als CAD-Datei oder bemaßte Skizze und der Zweck.
Vorprüfung
Wir sichten Ihre Unterlagen, klären Rückfragen direkt mit Ihnen und bereiten die Anfrage für den Partner auf.
Machbarkeit
Der Fertigungspartner bewertet Werkstoffpaarung, Geometrie und Aufbau. Bei neuen Strukturen kann ein Vorversuch sinnvoll sein.
Angebot & Fertigung
Preis und Termin nach der Prüfung. Für die Fertigung wird der Grundkörper selbst gebraucht; den Versand stimmen wir ab.
Was Sie erwarten können
- Micro Cladding wird in einem Forschungsumfeld betrieben. Das ist Ihre Chance für Strukturen, die es so noch nicht gibt – Zusagen zur Machbarkeit gibt es aber erst nach der Prüfung.
- Die Beispiele oben sind Demonstratoren des Partners, keine Kundenprojekte.
- Ihre Daten und Unterlagen geben wir nur zur Prüfung und Fertigung an den Fertigungspartner weiter. Brauchen Sie eine Geheimhaltungsvereinbarung, sagen Sie es uns bitte vor dem Versand.
Micro Cladding erklärt im Video
Das Verfahren in gut einer Minute: Prinzip, Kennwerte und wofür es sich eignet. Untertitel lassen sich im Player einschalten.
Direkt anfragenHäufige Fragen zu Micro Cladding
Was ist Micro Cladding?
Eine Abwandlung des Laserauftragschweißens: Mit einem gepulsten Hochleistungsfaserlaser und schneller Strahlablenkung werden Beschichtungen oder 2,5D-Mikrostrukturen direkt auf eine Bauteiloberfläche gebaut – mit 20 µm Strukturauflösung und Schichten von 1–10 µm.
Worin unterscheidet es sich vom Laserauftragschweißen?
Im Maßstab und im Zweck. Das klassische Laserauftragschweißen bringt flächige Schutzschichten auf oder repariert verschlissene Bereiche. Micro Cladding baut feine Strukturen im Mikrometerbereich auf und belastet das Bauteil dabei thermisch nur wenig.
Kann jedes Bauteil strukturiert werden?
Nicht automatisch. Entscheidend sind der Werkstoff des Grundkörpers, die Kombination mit dem Auftragswerkstoff, die Größe des Teils und die Lage der Fläche. Das bewertet unser Fertigungspartner in der Machbarkeitsprüfung.
Welche Werkstoffe sind möglich?
Gezeigt wurden Edelstahl 316L, eine Nickel-Superlegierung und Kupfer. Andere Werkstoffe oder Paarungen fragen Sie bitte an – ob sie verarbeitbar sind, klärt die Prüfung.
Welche Unterlagen brauchen Sie?
Am besten eine STEP-Datei von Grundkörper und Struktur, dazu eine Zeichnung oder bemaßte Skizze. STL, OBJ, 3MF und ZIP gehen ebenfalls, bis 100 MB je Datei. Fehlt ein CAD-Modell, hilft unsere Konstruktion und Datenaufbereitung.
Was kostet Micro Cladding?
Das hängt von Struktur, Fläche, Werkstoff und eventuellen Vorversuchen ab. Einen Preis nennen wir nach der Machbarkeitsprüfung im Angebot.
Schicken Sie uns Ihre Datei – wir klären die Machbarkeit.
Wir prüfen Ihre Anfrage vor, stimmen Verfahren, Werkstoff und Nacharbeit mit unserem Fertigungspartner ab und melden uns mit einer Einschätzung und einem Angebot.