Weniger Feinstaub

Neues Laserverfahren reduziert Bremsscheiben-Abrieb

24. Mai 2023, 13:44 Uhr | Nicole Wörner

Beschichtete Bremsscheibe - das Laserverfahren sorgt nicht nur für weniger Feinstaub, sondern auch für weniger Verschleiß bei den Bremsscheiben.

Trumpf hat ein Laserverfahren zur Industriereife gebracht, das helfen soll, den Abrieb von Bremsscheiben und damit die Feinstaubemissionen zu verringern. Derzeit läuft die Erprobung für den Serieneinsatz mit namhaften Automobil-Herstellern und -Zulieferern.

Feinstaub wirkt bereits in sehr geringer Konzentration gesundheitsschädigend. Rund die Hälfte der Partikelemission im Straßenverkehr ist auf den Verschleiß von Bremsen, Reifen, Kupplung und der Fahrbahn zurückzuführen, wovon wiederum etwa die Hälfte Bremsstaub ist. Per Hochgeschwindigkeits-Laserauftragsschweißen beschichtete Bremsscheiben sondern nach Angaben der Experten des Laserherstellers Trumpf weitaus weniger Feinstaub ab als herkömmliche Bremsscheiben. Mehr noch: Das Laserverfahren sorgt auch für weniger Verschleiß.

Das Prinzip Laserauftragsschweißen...

...funktioniert durch ein ausgeklügeltes Zusammenspiel von Laser und Metallpulver und ermöglicht es, poren- und rissfreie Schichten zu erzeugen. Der Schlüssel des Verfahrens ist die Pulver- und Energiezufuhr. Statt das Metallpulver auf das Bauteil aufzutragen und dann dort per Laserlicht zu schmelzen, tritt es beim Hochgeschwindigkeits-Laserauftragsschweißen bereits oberhalb des Bauteils in den Laserstrahl ein. Das Licht erhitzt das Pulver schon auf dem Weg zum Bauteil auf Schmelztemperatur. So können die Bremsenhersteller die Beschichtung viel schneller auftragen und die eingesetzte Energie deutlich effizienter für die Schichtbildung nutzen.

Zudem bietet das Hochgeschwindigkeits-Laserauftragsschweißen...

...auch Korrosionsschutz, der vor allem für die Bremsscheiben von Elektrofahrzeugen wichtig ist. Diese arbeiten beim Abbremsen vorrangig mit Rekuperation, also Energierückgewinnung, so dass die Scheibenbremse nur noch selten zum Einsatz kommt, um zum Stillstand zu kommen. Die Bremsscheiben setzen daher schneller Flugrost an, was beim Bremsen zu Performanceeinbußen führt und im Extremfall einen vorzeitigen Austausch erforderlich machen kann.

»Unsere Laseranlagen sind bereits...

...bei zahlreichen Herstellern von Elektroautos im Einsatz, sie helfen bei der Fertigung der Batterie, des E-Motors oder der Hochleistungselektronik«, sagt Richard Bannmüller, Vorsitzender der Geschäftsführung Trumpf Laser- und Systemtechnik. »Mit dem Hochgeschwindigkeits-Laserauftragsschweißen für Bremsscheiben bieten wir eine weitere Fertigungstechnologie für die Mobilität der Zukunft.« Der Laser sei das entscheidende Werkzeug, um E-Autos in Serie zu ermöglichen.

»Wir arbeiten wir seit Jahren...

...eng mit der Automobilbranche zusammen und kennen den Markt sehr gut«, so Bannmüller weiter. »Das Hochgeschwindigkeits-Laserauftragsschweißen ist kostengünstig, lässt sich in der Serienfertigung anwenden und bietet somit das Potenzial, zum neuen Standard bei der Herstellung von Bremsscheiben zu werden.«

Entsprechend groß ist das Marktpotenzial...

...Allein in Deutschland fertigen die Automobilhersteller jedes Jahr rund 3,4 Millionen Autos. Für die bereits im Markt befindlichen rund 49 Millionen Fahrzeuge in Deutschland müssen Autofahrer bislang je nach Fahrstil und Abnutzung ihre Bremsscheiben mehrmals erneuern, oft bereits nach 50.000 gefahrenen Kilometern. Künftig könnte das wesentlich seltener notwendig sein.