Laser-Lichtbogen-Verbundschweißtechnologie
Einführung in die Laser-Lichtbogen-Verbundschweißtechnologie
Laser-Lichtbogen-VerbundschweißenDiese Technologie ist ein Schweißverfahren, das Laser und Lichtbogen als duale Wärmequellen nutzt, die auf dasselbe Schmelzbad einwirken, um einen lasergeführten und stabilen Lichtbogen zu erzeugen. Der Lichtbogen verbessert die Absorptionsrate des Lasers im Metall.
Grundprinzipien des Laser-Lichtbogen-Verbundschweißens
LaserschweißenDas Laserschweißen zeichnet sich durch seine sehr schmale Wärmeeinflusszone und die Fähigkeit aus, den Laserstrahl auf einen sehr kleinen Bereich zu fokussieren, um schmale und tiefe Schweißnähte zu erzeugen. Dadurch lassen sich höhere Schweißgeschwindigkeiten erzielen, der Wärmeeintrag reduzieren und die Wahrscheinlichkeit thermischer Verformungen der Schweißteile verringern. Allerdings ist die Spaltüberbrückungsfähigkeit des Laserschweißens gering, weshalb bei der Werkstückmontage und Kantenbearbeitung eine hohe Präzision erforderlich ist. Das Laserschweißen ist bei hochreflektierenden Materialien wie Aluminium, Kupfer und Gold sehr schwierig. Im Gegensatz dazu bietet das Lichtbogenschweißen eine ausgezeichnete Spaltüberbrückungsfähigkeit, einen hohen Wirkungsgrad und kann Materialien mit hohem Reflexionsgrad effektiv verschweißen. Die geringe Energiedichte beim Lichtbogenschweißen kann jedoch den Schweißprozess verlangsamen, was zu einem hohen Wärmeeintrag im Schweißbereich und damit zu thermischen Verformungen der Schweißteile führt. Daher wird beim Tiefschweißen mit Hochleistungslasern der Synergieeffekt des Lichtbogens mit hohem Wirkungsgrad genutzt. Dieser kombinierte Effekt kompensiert die Nachteile des Verfahrens und ergänzt seine Vorteile.
Vorteile des Laser-Lichtbogen-Verbundschweißverfahrens
DerNachteil des LaserschweißensNachteile des Laserschweißens sind die geringe Spaltüberbrückungsfähigkeit und die hohen Anforderungen an die Werkstückmontage. Beim Lichtbogenschweißen dicker Bleche hingegen weist es eine geringe Energiedichte und geringe Schmelztiefe auf und erzeugt eine hohe Wärmeeinbringung im Schweißbereich, was zu thermischer Verformung der Schweißteile führen kann. Die Kombination beider Verfahren kann sich gegenseitig beeinflussen und ergänzen und die jeweiligen Nachteile der Schweißprozesse ausgleichen. So werden die Vorteile des Laserschweißens (Tiefeneinbrand) und des Lichtbogenschweißens (Abdeckung) optimal genutzt. Dadurch ergeben sich die Vorteile einer geringen Wärmeeinbringung, geringer Schweißnahtverformung, hoher Schweißgeschwindigkeit und hoher Schweißfestigkeit (siehe Abbildung 3). Tabelle 1 vergleicht die Schweißergebnisse von Laserschweißen, Lichtbogenschweißen und Laser-Lichtbogen-Kombinationsschweißen an mitteldicken Blechen.
Vergleich der Schweißeffekte bei mitteldicken und dicken Blechen
Technische Merkmale
— Hohe Effizienz: Laserschweißen zeichnet sich durch hohe Geschwindigkeit, konzentrierte Wärmeeinbringung und verbesserte Produktionseffizienz aus.
— Großes Aspektverhältnis: Durch Laserschweißen lässt sich ein großes Aspektverhältnis erzielen, was für das Schweißen komplexer Bauteile geeignet ist.
— Kleine Wärmeeinflusszone: Beim Laserschweißen entsteht eine kleinere Wärmeeinflusszone, wodurch die Auswirkungen auf die Materialeigenschaften reduziert werden.
— Hohe Flexibilität: Kann an die Schweißanforderungen verschiedener Materialien und Formen angepasst werden.
Laserschweißkopf
Effizient
— Hochdynamische Spotposition
— Die Breite der Schweißnaht kann entsprechend dem Wischspalt angepasst werden.
— Schweißen mit einem Spalt von 0,4 mm, der gelockert und überlappt werden kann
— Flexible Steuerung der Laserleistung
— Wird in verschiedenen Schweißanwendungen verwendet
Flexibel
— Kann beim Schweißen, Plattieren und bei Brandschutzanwendungen eingesetzt werden
— Wird für alle herkömmlichen Schweißgeometrien verwendet
— Gleichzeitige Durchführung von Punktoszillation und Schweißnahtverfolgung
— Daten direkt mit der SPS übertragen
— Unabhängig als eigenständige Lösung oder in Verbindung mit der WeldMaster-Plattform verwendbar
Einfach zu bedienen
— Einfach zu bedienen
— Für die Systemkonfiguration wird nur ein Computer benötigt.
— Einfache Bedienoberfläche
— Kann den Kontrollstatus überwachen
Gerätekonfiguration
