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Al-Si-Legierungen werden bevorzugt zur Fertigung von Druckgusserzeugnissen eingesetzt. Die Einsatzbereiche für diese sind sehr vielschichtig und erstrecken sich über viele Branchen, wie bspw. die Automobil- und Luftfahrtindustrie. Wegen der komplexen Prozessführung und der Vielzahl an Einflussgrößen unterliegt der Gussprozess mittleren Ausschussraten von ca. 10 %. Dabei führen kleinste Defekte, wie Poren oder Gestaltabweichungen im Bereich von Dichtflächen dazu, dass die Funktionalität des Bauteils nicht mehr gegeben ist. In diesem Fall wird das Bauteil wieder der Schmelzebeschickung zugeführt und erneut gegossen. Daraus resultieren Leerzeiten in nachgelagerten Prozessschritten oder eine Überproduktion. Ein Ansatz um dies zu umgehen, stellt die Instandsetzung der Defektstellen mittels automatisiertem Laserauftragschweißen dar. In der vorliegenden Veröffentlichung erfolgte dazu eine umfassende Prozesscharakterisierung. Prozessgrenzen, die Optimierung
des Aufmischungsgrades und die Adaption des Energieeintrages beim Volumenaufbau wurden untersucht.
Ziel der Diplomarbeit ist es, die Energie- und Kosteneffizienz bei der Hochleistungszerspanung von Aluminium-Knetlegierungen bei Verwendung verschiedener Werkzeuge zu untersuchen. Limitierende Faktoren für die Leistungsfähigkeit solcher Prozesse werden untersucht und werkzeug- und maschinenseitig kategorisiert. Es werden Zerspanungsversuche durchgeführt, die ein erhebliches Leistungssteigerungspotential erkennen lassen, welches in der Auswahl des eines maschinenspezifisch günstigen Werkzeuges begründet ist. Es zeigen sich signifikante Unterschiede, sowohl in der prozessbezogenen Energie-, als auch in der Kosteneffizienz im Vergleich zwischen den verschiedenen Werkzeugen. Durch ebenjene Leistungssteigerung des Zerspanungsprozesses kann der Wirkungsgrad der gesamten Maschine verbessert und der Energie-verbrauch pro Werkstück und die Fertigungskosten pro Werkstück reduziert werden. Es werden geeignete Kenngrößen für einen detaillierten Vergleich der Werkzeuge entwickelt. Weiterhin wird ein Werkzeugauswahlverfahren vorgeschlagen, welches durch Integration in die produktive Fertigung auch für Ein-zelteil- und Kleinserienfertigung die Möglichkeit zur Erschließung des Leistungssteigerungspotentials bietet.