Agrarmesser werden bei der Arbeit im Feld stark beansprucht, entsprechend schnell treten Verschleißerscheinungen auf. Um die Standzeit der Schneidwerkzeuge zu erhöhen, werden deshalb immer häufiger Laserbeschichtungen realisiert. Mit Erfolg: Die dünnen, hochstabilen Hartmetallschichten schützen die Messer wirksam vor Abrieb, Schlägen sowie Stößen und verlängern so deren Lebensdauer deutlich. Kein Wunder, dass die Nachfrage steigt.
Diodenlaser in der Landwirtschaft? Was zunächst seltsam anmutet, ist längst Realität. Nun bearbeitet der Laser natürlich nicht das Feld – das wäre wenig sinnvoll. Wohl aber behandelt er die Werkzeuge, die zur Bearbeitung von Feld und Feldfrüchten dienen. Denn Pressen-, Ladewagen-, Futtermischwagen-, Rode- und Häckslermesser, aber auch Hackschare werden heute oft per Laserauftragschweißen beschichtet – in der Absicht, sie vor vorzeitigem Verschleiß zu schützen. Und das mit Erfolg: Die Standzeit steigt, und mit ihr das Interesse an dieser Beschichtungstechnologie.
Dünne Schichten mit hoher Stabilität
Nun sind beschichtete Agrarmesser an sich nichts Neues: Schon in der Vergangenheit wurde die Standzeit von Messern durch Verschleißschutzbeschichtungen erhöht. Die hierbei eingesetzten Verfahren des Thermischen Spritzens und des Lichtbogenschweißens zeigen jedoch Nachteile bei Wirkungsgrad und Energieeintrag. Thermische Spritzschichten etwa sind aufgrund der erforderlichen Vor- und Nachbereitungsschritten vergleichsweise aufwändig zu realisieren. Das Lichtbogenschweißen wiederum erzeugt derart hohe Energieeinträge, dass vor allem im Bereich der Schnittkanten die Gefahr einer Verformung des Bauteils besteht. Zudem können sehr dünne Schichten nur mit eingeschränkter Genauigkeit realisiert werden, was sich in Klingenbereichen ebenfalls negativ auswirkt.
Das Laserauftragschweißen hingegen weist keinen dieser Nachteile auf. Der Aufwand für Vor- und Nachbereitung ist sehr gering, das Verfahren ist einfach umzusetzen.
Der Laser dient hier als Wärmequelle: Er erzeugt ein Schmelzbad auf der Messeroberfläche, in das als Pulver oder Draht das Beschichtungsmaterial eingebracht wird – meist ein Hartmetall wie etwa Wolframcarbid. Der Energieeintrag des Diodenlasers ist kurz, intensiv und aufgrund des homogenen Strahlprofils sehr gleichmäßig; zudem kann die Ausgangsleistung binnen Millisekunden sehr präzise reguliert werden, was für ruhige Schmelzbäder mit geringen Aufmischungsgraden sorgt und die thermische Belastung niedrig hält – nicht zuletzt im besonders empfindlichen, filigranen Klingenbereich. Verunreinigungen oder Verformungen sind dadurch kaum zu befürchten. Die erzeugten Beschichtungen sind schmelzmetallurgisch mit der Messeroberfläche verbunden und dadurch so stabil, dass sie auch harten Schlägen und Stößen standhalten. Durch die hervorragende Verfahrenskontrolle lassen sich zudem bei hoher Stabilität sehr feine und präzise Beschichtungen realisieren, die auch im Bereich der Schnittkanten volle Funktionalität gewährleisten. Die Lebensdauer der Messer erhöht sich so insgesamt deutlich.
Doppelte Standzeit im Praxiseinsatz
Die Vorteile laserbeschichteter Landmaschinenmesser zeigen sich beispielhaft an einer Messerwalze von Meyer Agrartechnik, die mit JADU®-Stratum Wendemesser von Jäkel ausgestattet ist. Die Messer weisen an beiden Längsseiten wellenförmige Klingen auf und sind auf der Rückseite mit einer diodenlaserbasierten Hartmetallbeschichtung versehen – die Vorderseite, die mit dem Boden oder den Pflanzen in Kontakt kommt, bleibt hingegen unbeschichtet. Dieser Beschichtungsansatz führt zu einem Selbstschärfungseffekt: Bei der Feldarbeit wird das weichere Grundmaterial auf der Vorderseite abrasiv abgetragen, die härtere Beschichtung der Rückseite dagegen bleibt stehen und wird zur Klinge. Die Standzeit wird dadurch letztlich mehr als verdoppelt, die etwas höheren Anschaffungskosten amortisieren sich dabei schnell.
Der von Jäkel gewählte einseitige Beschichtungsansatz ist natürlich nur eine von mehreren Beschichtungsoptionen, die durch das Laserauftragschweißen erschlossen werden. Allemal aber macht er deutlich, warum die Nachfrage nach laserbeschichteten Messern steigt: Die Resultate überzeugen, und es werden Möglichkeiten eröffnet, die es in der Vergangenheit noch nicht gab. Diodenlaser in der Landwirtschaft – was seltsam anmutet, verspricht eine Erfolgsgeschichte zu werden, und das Schreiben hat gerade erst begonnen.
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