EP1247878B1 - Gerät zur Laser-Pulverbeschichtung - Google Patents

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EP1247878B1
EP1247878B1 EP02002933A EP02002933A EP1247878B1 EP 1247878 B1 EP1247878 B1 EP 1247878B1 EP 02002933 A EP02002933 A EP 02002933A EP 02002933 A EP02002933 A EP 02002933A EP 1247878 B1 EP1247878 B1 EP 1247878B1
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EP
European Patent Office
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lance
laser
coating
light guide
laser beam
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EP02002933A
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English (en)
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EP1247878A1 (de
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Stefan Dr. Kasperowski
Götz Mielsch
Nigel Dr. Stothard
Johannes Dr. Arnold
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Bayerische Motoren Werke AG
Original Assignee
Bayerische Motoren Werke AG
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C4/00—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
    • C23C4/12—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge characterised by the method of spraying
    • C23C4/14—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge characterised by the method of spraying for coating elongate material
    • C23C4/16—Wires; Tubes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C24/00—Coating starting from inorganic powder
    • C23C24/08—Coating starting from inorganic powder by application of heat or pressure and heat
    • C23C24/10—Coating starting from inorganic powder by application of heat or pressure and heat with intermediate formation of a liquid phase in the layer

Definitions

  • the invention relates to a device for laser coating of component inner surfaces with a particular powdery additional material, after the preamble of claim 1 or 4.
  • the laser beam becomes guided in a light guide from the solid-state laser to a rotary guide, which allows an endless rotation of the flanged coating lance.
  • the laser beam is coupled out of the light guide, collimated and then passes free-radiating through the lance to a deflection and Focusing optics, where the beam is deflected to the cylindrical surface to be coated and being focused.
  • the coating is done by immersing the lance in the Cylinder bore, where the powder via a jet nozzle to the coating site blown out and melted there in the laser beam.
  • EP-A-950 461, JP-A-03128183, JP-A-07292 481, EP-A-418 519 or US-A-5 426 278 of coating equipment is the dipping into the workpiece bore Coating lance in a rear, non-rotating lance part with one in this coaxially mounted optical fiber and a front, rotating Lancet part divided, which with the interposition of a pivot bearing and a rotary drive to the Vietnameserot Schlierendenh lance part connects and in which the focusing and deflection optics are either coaxial or off-center is arranged to the axis of rotation.
  • the laser light guide takes place in rotating lance either turn over a free jet or with Consideration of the eccentric arrangement of the focusing and deflection system via a second optical fiber piece in the coating lance, which is of the Optical fiber end in the non-rotating lance part eccentrically bent to the focusing system runs at the lance tip.
  • these known coating devices poses the problem that not only an optical rotary coupling for the second light guide piece or a free-jet guide, but in addition also the entire, consisting of pivot bearing and rotary drive unit within the coating lance must be accommodated, with the consequence that these devices also require a correspondingly large lance diameter and therefore also for the full-surface coating of component inner surfaces high slenderness are unsuitable.
  • the object of the invention is the coating device of the aforementioned To train in a structurally simple way so that even difficult to access Component inner surfaces, and in particular the deeper surface sections high-tonnage cylinder bores, easily and with high To coat radiation efficiency.
  • the coating device according to the invention is for the entire coating lance a very small lance cross section with virtually any Lance length required and at the same time a very low-loss energy transfer in the coating lance especially of laser beams with high Achieved jet parameter product, without the need for elaborate lens systems or separate light guide pieces in the inside of the lance or one likewise elaborate formation of the coating lance as an optical waveguide requirement.
  • the laser light guide which rotates with the coating lance, extends according to a first variant of the invention according to claim 1 throughout over the entire lance length of the device head outside of the component inner surface to the lance tip, the laser radiation via an optical rotation coupling on the head, but preferably directly from the on this arranged and also co-rotating laser source, in the device side Fiber optic end is coupled.
  • the coating device not limited to linear lances, but it can be without also other, depending on the application differently curved Use lance shapes and a deflecting mirror at the lance tip to dispense with the lateral beam deflection in a simple way that the Light guide is bent at auskoppel disorderen end portion or one for Has light guide axis inclined end face, while in the second variant
  • the between Lanzenau zinc- and inner tube existing annulus is preferably as cooling and / or working fluid, e.g
  • the invention is as a laser source Diode laser provided, the in itself unfavorably high beam parameter product because of the superior transmission quality of the invention Coating device even with a very slender designed coating lance without affecting the effectively applied laser power remaining in the Remaining but much better performance (socket efficiency) as a conventional solid, e.g. Nd: YAG laser owns.
  • the Process monitoring expediently facilitated by that in the light guide from the lance tip in the opposite direction to the laser beam optical, e.g. the Melting temperature at the respective coating location indicating infrared signals recycled and decoupled for process control at the device head.
  • the Process monitoring expediently facilitated by that in the light guide from the lance tip in the opposite direction to the laser beam optical, e.g. the Melting temperature at the respective coating location indicating infrared signals recycled and decoupled for process control at the device head.
  • the coating apparatus shown in Fig. 1 contains a main components High-power diode laser 1, one of these via a light guide 2 optically coupled device head 3 and a coating lance 4, which at a Rotary guide 5 of the device head 3 mounted and by means of a drive motor. 6 including a slip clutch 7 about a central axis A-A endlessly rotatable is driven.
  • the light guide 2 passes through the device head 3 in a firmly connected to this, to the axis A-A coaxial standpipe 8 continuously to the lance tip and is at the standpipe end by means of a Faserendsteckers 9 and one between this and the rotating outer tube 10 of the coating lance 4 effective ball bearing 11 exactly centric attached to the axis of rotation A-A coating lance 4.
  • a lance tube 10 co-rotates with the latter, replaceable insert 12 with a collimating optics 13 and a Turning and focusing mirror 14 attached.
  • the end of the light guide divergent emerging laser beam is rotated by the light guide axis Collimating optics 13 converted into an axis-parallel light beam and from the deflecting mirror 14 through a protective glass window 15 through to be coated Component inner surface 16, such as the cylinder surface of an engine block, redirected and focused.
  • the coating device is completed by the outside of the lance tube 10 attached Powder and gas supply lines 17, 18, via which the coating powder, such as a high-silica aluminum powder, and a protective gas on the focus region of the laser beam are blown out, and one in the outer tube 10 from the device head 3 to the lance tip extending compressed air channel 18 for generating a the protective glass window 15 frereiblasenden cross-jet and a Cooling water circuit for cooling the distal end of the optical fiber, which a Coolant flowed through, in the region of the fiber end plug in the annulus between Stand and lance tube 8, 10 arranged cooling water jacket 20 and associated supply and return channels 21, 22 in the lance tube 10 (Fig. 1b) contains.
  • the coating powder such as a high-silica aluminum powder
  • a protective gas on the focus region of the laser beam are blown out
  • a lance tube 110 In the area of the lance tip are the lance tube 110 and the optical fiber 102 is bent so that the laser beam at the optical fiber end obliquely to the axis of rotation A-A of the coating lance 104 emitted and by a downstream, again interchangeable collimation and focusing optics 24 is bundled on the cylinder surface 116 without it
  • a lance tube 110 may be required in the bending direction be designed adjustable so as to the deflection angle of the laser beam to be able to change.
  • the diode laser directly on Arranging the device head, wherein the laser light guide on the beam side to the diode laser is extended and this in the embodiment of FIG. 2 either co-rotated with the coating lance 104 or fixed to the device head 103 connected and the laser light guide 102 then via a rotary coupling on the laser 101 is connected.

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Gerät zur Laserbeschichtung von Bauteil-Innenflächen mit einem insbesondere pulverförmigen Zusatzmaterial, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bzw. 4.
Geräte zur Laser-Pulverbeschichtung von mechanisch hoch belasteten Bauteilflächen sind in zahlreichen Ausführungsformen bekannt.
So werden bei dem aus der DE 196 43 029 A1 bekannten Gerät der eingangs genannten Art mittels einer drehbaren, mit einem Nd:YAG-Festkörperlaser optisch verbundenen Beschichtungslanze Zylinderlaufbahnen mit einem hochsiliziumhaltigen Aluminiumpulver beschichtet, um so eine verschleißbeständige Lauffläche in Aluminium-Kurbelgehäusen zu erzeugen. Dabei wird der Laserstrahl in einem Lichtleiter vom Festkörperlaser zu einer Drehführung geleitet, die eine endlose Drehung der angeflanschten Beschichtungslanze gestattet. An der Drehführung wird der Laserstrahl aus dem Lichtleiter ausgekoppelt, kollimiert und gelangt dann freistrahlend durch die Lanze zur einer Umlenk- und Fokussieroptik, wo der Strahl auf die zu beschichtende Zylinderfläche umgelenkt und fokussiert wird. Zusätzlich in die Lanze integriert sind Versorgungsleitungen für Kühlmedien, Pulverwerkstoff, Schutzgas und ein Spülgas zur Erzeugung eines das Austrittsfenster des Laserstrahls an der Lanzenspitze freiblasenden Cross-Jets. Das Beschichten erfolgt durch Eintauchen der Lanze in die Zylinderbohrung, wobei das Pulver über eine Strahldüse zum Beschichtungsort ausgeblasen und dort im Laserstrahl aufgeschmolzen wird. Durch das gleichzeitige Drehen und Verschieben der Beschichtungslanze entstehen spiralförmig aneinanderliegende Raupen, die eine zusammenhängende Laufflächen-Beschichtung bilden. Aufgrund des inhärenten Strahlparameterprodukts (Strahldivergenz und Strahltaillierung) des Festkörperlasers sind derartige Geräte jedoch auf ein verhältnismäßig niedriges Längen-/Durchmesserverhältnis der Beschichtungslanze beschränkt, so dass sie zur vollflächigen Beschichtung von schlanken Zylinderbohrungen oder anderen, schwer zugänglichen Bauteil-Hohlräumen ungeeignet sind.
Bei einer weiteren, aus der EP-A-950 461, der JP-A-03128 183, der JP-A-07292 481, der EP-A-418 519 oder der US-A-5 426 278 bekannten Ausführungsform von Beschichtungsgeräten ist die in die Werkstückbohrung eintauchende Beschichtungslanze in einen hinteren, nichtrotierenden Lanzenteil mit einem in diesem koaxial befestigten Lichtwellenleiter und einen vorderen, rotierenden Lanzenteil unterteilt, welcher unter Zwischenschaltung einer Drehlagerung und eines Drehantriebs an den nichtrotierendenh Lanzenteil anschließt und in welchem die Fokussier- und Umlenkoptik entweder koaxial oder außermittig zur Rotationsachse angeordnet ist. Dabei erfolgt die Laserlichtführung im rotierenden Lanzenteil entweder wiederum über eine Freistrahlstrecke oder mit Rücksicht auf die außermittige Anordnung des Fokussier- und Umlenksystems über ein zweites Lichtleiterstück in der Beschichtungslanze, welches von dem Lichtleiterende im nichtrotierenden Lanzenteil außermittig gebogen zum Fokussiersystem an der Lanzenspitze verläuft. Bei diesen bekannten Beschichtungsgeräten stellt sich das Problem, dass nicht nur eine optische Drehkopplung für das zweite Lichtleiterstück oder eine Freistrahlführung, sondern zusätzlich auch der gesamte, aus Drehlagerung und Drehantrieb bestehende Geräteteil innerhalb der Beschichtungslanze untergebracht werden müssen, mit der Folge, dass auch diese Geräte einen entsprechend großen Lanzendurchmesser benötigen und daher gleichfalls zur vollflächigen Beschichtung von Bauteil-Innenflächen hohen Schlankheitsgrades ungeeignet sind.
Aufgabe der Erfindung ist es, das Beschichtungsgerät der eingangs genannten Art auf baulich einfache Weise so auszubilden, dass auch schwer zugängliche Bauteil-Innenflächen, und insbesondere die tieferliegenden Flächenabschnitte von Zylinderbohrungen hohen Schlankheitsgrades, problemlos und mit hoher Strahlungseffizienz zu beschichten sind.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das im Anspruch 1 bzw. 4 angegebene Beschichtungsgerät gelöst.
Mit dem erfindungsgemäßen Beschichtungsgerät wird für die gesamte Beschichtungslanze ein sehr kleiner Lanzenquerschnitt bei praktisch beliebiger Lanzenlänge benötigt und zugleich eine äußerst verlustarme Energieübertragung in der Beschichtungslanze vor allem auch von Laserstrahlen mit hohem Strahlparameterprodukt erzielt, ohne dass es hierzu aufwändiger Linsensysteme oder voneinander getrennter Lichtleiterstücke im Lanzeninneren oder einer ebenfalls aufwändigen Ausbildung der Beschichtungslanze als optischer Hohlleiter bedarf.
Dabei erstreckt sich der Laserlichtleiter, der mit der Beschichtungslanze mitrotiert, nach einer ersten Variante der Erfindung gemäß Anspruch 1 durchgehend über die gesamte Lanzenlänge vom Gerätekopf außerhalb der Bauteil-Innenfläche bis zur Lanzenspitze, wobei die Laserstrahlung über eine optische Drehkoppelung am Gerätekopf, vorzugsweise aber unmittelbar von der an diesem angeordneten und ebenfalls mitrotierenden Laserquelle, in das geräteseitige Lichtleiterende eingekoppelt wird. In diesem Fall ist das Beschichtungsgerät nicht auf geradlinige Lanzenformen beschränkt, sondern es lassen sich ohne weiteres auch andere, je nach Anwendungsfall unterschiedlich gekrümmte Lanzenformen verwenden und auf einen Umlenkspiegel an der Lanzenspitze zur seitlichen Strahlablenkung auf einfache Weise dadurch verzichten, dass der Lichtleiter am auskoppelseitigen Endabschnitt abgebogen ist oder eine zur Lichtleiterachse geneigte Stirnfläche besitzt, während sich bei der zweiten Variante der Erfindung nach Anspruch 4, bei der die Laserlichtführung in der Beschichtungslanze durch einen drehfest angeordneten Lichtleiter erfolgt, welcher in einem gleichfalls drehfest mit dem Gerätekopf verbundenen Innenrohr der Beschichtungslanze exakt koaxial zur Drehachse der Beschichtungslanze fixiert ist, auch dann eine weiter verbesserte Energietransmission ergibt, wenn die Laserquelle entfernt vom Gerätekopf angeordnet ist, da sich in diesem Fall der Lichtleiter in optisch und baulich günstiger Weise von der Lanzenspitze bis zur Laserquelle durchgehend drehkopplungsfrei ausbilden lässt. Der zwischen Lanzenaußen- und -innenrohr vorhandene Ringraum wird dabei vorzugsweise als Kühl- und/oder Arbeitsmittel-, z.B. Schutzgaskanal genutzt.
In besonders bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist als Laserquelle ein Diodenlaser vorgesehen, dessen an sich ungünstig hohes Strahlparameterprodukt wegen der überlegenen Übertragungsqualität des erfindungsgemäßen Beschichtungsgeräts selbst bei einer sehr schlank gestalteten Beschichtungslanze ohne Auswirkung auf die effektiv applizierte Laserleistung bleibt, der im Übrigen aber wesentlich bessere Leistungswerte (Steckdosenwirkungsgrad) als ein herkömmlicher Festkörper-, z.B. Nd:YAG-Laser besitzt. Ferner wird die Prozessüberwachung zweckmäßigerweise dadurch erleichtert, dass im Lichtleiter von der Lanzenspitze aus gegenläufig zum Laserstrahl optische, z.B. die Schmelztemperatur am jeweiligen Beschichtungsort angebende Infrarotsignale rückgeführt und zur Prozesssteuerung am Gerätekopf ausgekoppelt werden. Um die Abstrahlcharakteristik des Laserstrahls an der Lanzenspitze auf einfache Weise an den jeweiligen Anwendungsfall anpassen zu können, enthält diese zweckmäßigerweise eine auswechselbare Fokussieroptik.
Die Erfindung wird nunmehr anhand zweier in der Zeichnung stark schematisiert dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Diese zeigt in
Fig. 1a, b
ein Beschichtungsgerät in einer ersten Ausführungsform der Erfindung im Längs- (a) und im Querschnitt (b); und
Fig.2
eine der Fig. 1 entsprechende Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung.
Das in Fig. 1 gezeigte Beschichtungsgerät enthält als Hauptbestandteile einen Hochleistungs-Diodenlaser 1, einen an diesen über einen Lichtleiter 2 optisch angekoppelten Gerätekopf 3 und eine Beschichtungslanze 4, die an einer Drehführung 5 des Gerätekopfs 3 gelagert und mittels eines Antriebsmotors 6 einschließlich einer Rutschkupplung 7 um eine zentrale Achse A-A endlos rotierbar angetrieben ist. Der Lichtleiter 2 verläuft durch den Gerätekopf 3 hindurch in einem mit diesem fest verbundenen, zur Achse A-A koaxialen Standrohr 8 durchgehend bis zur Lanzenspitze und ist am Standrohrende mittels eines Faserendsteckers 9 und eines zwischen diesem und dem rotierenden Außenrohr 10 der Beschichtungslanze 4 wirksamen Kugellagers 11 exakt zentrisch zur Drehachse A-A der Beschichtungslanze 4 befestigt.
Im Bereich der Lanzenspitze ist am Lanzenrohr 10 ein mit diesem mitrotierendes, auswechselbares Einsatzstück 12 mit einer Kollimationsoptik 13 und einem Umlenk- und Fokussierspiegel 14 angebracht. Der vom Lichtleiterende divergent austretende Laserstrahl wird durch die um die Lichtleiterachse rotierende Kollimationsoptik 13 in ein achsparalleles Lichtbündel umgewandelt und vom Umlenkspiegel 14 durch ein Schutzglasfenster 15 hindurch auf die zu beschichtende Bauteil-Innenfläche 16, etwa die Zylinderlauffläche eines Motorblocks, umgelenkt und fokussiert.
Komplettiert wird das Beschichtungsgerät durch außen am Lanzenrohr 10 befestigte Pulver- und Gaszuleitungen 17, 18, über die das Beschichtungspulver, etwa ein hochsiliziumhaltiges Aluminiumpulver, und ein Schutzgas auf die Fokusregion des Laserstrahls ausgeblasen werden, sowie einen im Außenrohr 10 vom Gerätekopf 3 zur Lanzenspitze verlaufenden Druckluftkanal 18 zur Erzeugung eines das Schutzglasfenster 15 freiblasenden Cross-Jets und einen Kühlwasserkreislauf zur Kühlung des distalen Lichtleiterendes, welcher einen kühlmitteldurchströmten, im Bereich des Faserendsteckers im Ringraum zwischen Stand- und Lanzenrohr 8, 10 angeordneten Kühlwassermantel 20 und zugeordnete Vor- und Rücklaufkanäle 21, 22 im Lanzenrohr 10 (Fig. 1b) enthält.
Beim Beschichten der Zylinderlauffläche 16 wird das über die Pulverzuleitung 17 zur Fokusregion zuströmende Beschichtungspulver durch den Laserstrahl aufgeschmolzen, und durch Drehung der Beschichtungslanze 4 und gleichzeitige Verschiebung des Gerätekopfes 3 in Pfeilrichtung P entstehen spiralförmig aneinanderliegende Beschichtungsraupen, durch die sich eine großflächige Laufflächenbeschichtung erzeugen lässt. Aufgrund des praktisch beliebig großen Längen-/Querschnittsverhältnisses der Beschichtungslanze 4 können auf diese Weise Zylinderlaufflächen 16 hohen Schlankheitsgrades oder auch andere, schlecht zugängliche Bauteil-Innenflächen mit geringen Laser-Leistungsverlusten beschichtet werden. Weiterhin lassen sich Signale zur Prozessüberwachung z. B. temperaturanzeigende Infrarotsignale vom Beschichtungsort gegenläufig zum Laserstrahl im Lichtleiter 2 zum Gerätekopf 3 zurückführen, wo sie über ein halbdurchlässiges Spiegelelement zu einer Prozesssteuereinheit (nicht gezeigt), etwa zur thermischen Prozessregulierung des Beschichtungsvorgangs, ausgekoppelt werden.
Das in Fig. 2 gezeigte Ausführungsbeispiel, wo die der oben beschriebenen Ausführungsform entsprechenden Komponenten durch ein um 100 erhöhtes Bezugszeichen gekennzeichnet sind, unterscheidet sich von dieser in erster Linie dadurch, dass der in der Beschichtungslanze 104 angeordnete Lichtleiter 102 nicht in einem feststehenden Standrohr angeordnet ist, sondern mit der Beschichtungslanze 104 mitrotiert. Der Laserstrahl des Diodenlasers 101 wird an den Gerätkopf 103 über einen mit diesem fest verbundenen, weiteren Lichtleiter 102' übertragen und gelangt über eine optische Drehkoppelung 23 in den rotierenden Lichtleiter 102. Im Bereich der Lanzenspitze sind das Lanzenrohr 110 und der Lichtleiter 102 abgebogen, so dass der Laserstrahl am Lichtleiterende schräg zur Drehachse A-A der Beschichtungslanze 104 emittiert und durch eine nachgeschaltete, wiederum auswechselbare Kollimations- und Fokussieroptik 24 auf die Zylinderlauffläche 116 gebündelt wird, ohne dass es hierzu eines Umlenkspiegels bedarf Dabei kann das Lanzenrohr 110 in Biegerichtung verstellbar ausgebildet sein, um so den Umlenkwinkel des Laserstrahls verändern zu können. Im Übrigen ist die Bau- und Betriebsweise dieses Ausführungsbeispiels die gleiche wie bei dem Beschichtungsgerät nach Fig. 1.
Im Rahmen der Erfindung ist es auch möglich, den Diodenlaser unmittelbar am Gerätekopf anzuordnen, wobei der Laserlichtleiter einstrahlseitig bis zum Diodenlaser verlängert ist und dieser in der Ausführungsform nach Fig. 2 entweder mit der Beschichtungslanze 104 mitrotiert oder feststehend mit dem Gerätekopf 103 verbunden und der Laserlichtleiter 102 dann über eine Drehkoppelung an den Laser 101 angeschlossen ist.

Claims (9)

  1. Gerät zur Laserbeschichtung von Bauteil-Innenflächen mit einem insbesondere pulverförmigen Zusatzmaterial, bestehend aus einer Laserquelle und einem mit dieser optisch verbundenen Gerätekopf mit einer an diesem über eine Drehführung gelagerten, translatorisch und rotatorisch über die Innenfläche verfahrbaren Beschichtungslanze, in welcher der Laserstrahl axial von der Drehführung zur Lanzenspitze und von dort auf die Bauteil-Innenfläche gerichtet wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtungslanze (4; 104) einen von der Drehführung (5; 105) des Gerätekopfes (3; 103) außerhalb der Bauteil-Innenfläche (16; 116) durchgehend über die gesamte Lanzentänge zur Lanzenspitze verlaufenden, laserstrahlführenden Lichtleiter (2; 102) enthält.
  2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Laserlichtleiter (102) gemeinsam mit der Beschichtungslanze (104) drehbar angetrieben und im Bereich des gerätekopfseitigen Lichtleiter endes eine optische Drehkoppelung (23) zur Einkoppelung des Laserstrahls vorgesehen ist.
  3. Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Laserquelle am Gerätekopf angeordnet ist und der von der Laserquelle emittierte Laserstrahl unmittelbar in den sich mit der Beschichtungslanze mitdrehenden Laserlichtleiter eingekoppelt wird.
  4. Gerät zur Laserbeschichtung von Bauteil-Innenflächen mit einem insbesondere pulverförmigen Zusatzmaterial, bestehend aus einer Laserquelle und einem mit dieser optisch verbundenen Gerätekopf mit einer an diesem über eine Drehführung gelagerten, translatorisch und rotatorisch über die Innenfläche verfahrbaren Beschichtungslanze, in welcher der Laserstrahl axial von der Drehführung zur Lanzenspitze und von dort auf die Bauteil-Innenfläche gerichtet wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtungslanze (4) ein drehbar angetriebenes Außen- (10) und ein in diesem angeordnetes, drehfest mit dem Gerätekopf (3) verbundenes Innenrohr (8) einschließlich eines im drehfesten Innenrohr koaxial zur Drehachse (A-A) des Außenrohrs (10) fixierten, von der Drehführung (5) zur Lanzenspitze verlaufenden, laserstrahlführenden Lichtleiters (2) enthält.
  5. Gerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass
    die Laserquelle (1) entfernt vom Gerätekopf (3) angeordnet und der Laserlichtleiter (2) über die Drehführung (5) hinaus durchgehend bis zur Laserquelle verlängert ist.
  6. Gerät nach Anspruch 4 oder 5, gekennzeichnet durch
    das Innenrohr (8) umgebende Kühl- und/oder Arbeitsmittelkanäle (19, 21, 22).
  7. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
    die Laserquelle (1; 101) ein Diodenlaser ist.
  8. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
    im Laserlichtleiter (2; 102) vom distalen Lichtleiterende aus gegenläufig zum Laserstrahl optische Signale zur Prozessüberwachung rückgeführt sind.
  9. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
    die Lanzenspitze eine auswechselbare Fokussieroptik (13, 14; 24) enthält.
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