Ein umfassender Leitfaden zu Laserschweißverfahren und -eigenschaften

1. Laserfusionsschweißen

    

   Laserstrahlung zeichnet sich durch hohe Energiedichte und Intensität aus und ist in der Lage, Materialien auf kleinstem Raum zu schmelzen und zu erhitzen. Dadurch ermöglicht sie das effiziente Verbinden nahezu aller Materialien.

    
2. Laser-Lichtbogen-Hybridschweißen

    

   Der vom Lasergenerator emittierte Laserstrahl erzeugt mittels eines Drahtvorschubsystems ein Schmelzbad auf dem/den zu verschweißenden Werkstück(en). Anschließend wird der Lichtbogen genutzt, um das/die Werkstück(e) zu verschmelzen oder die Schweißteile miteinander zu verbinden und so den Schweißprozess abzuschließen.

    
3. Laserlöten

    

   Zur Erhitzung des Werkstücks mittels Lichtbogen oder optischer Strahlung werden ein spezieller Lasergenerator und eine spezielle Düse oder ein Lötkopf verwendet, wodurch das Schweißen erreicht wird.

    
4. Laserschmelzschweißen

    

   Der Lasergenerator sendet einen Laserstrahl aus, um das Metall zu erhitzen, bis es schmilzt. Anschließend wird das geschmolzene Metall durch eine Düse auf das Werkstück gesprüht, um den Schweißvorgang zu realisieren.

    

Charakteristika des Laserschweißens

1. Berührungsloses Oberflächenschweißen

    

   Beim Schweißen wird die Materialoberfläche berührt, ohne dass die Werkstückoberfläche in Kontakt kommt. Dadurch eignet sich das Verfahren für alle Metalle und Legierungen – insbesondere für Werkstoffe, die mit herkömmlichen Methoden nicht geschweißt werden können.

    
   Beim Laserschweißen überträgt der Laser seine Energie über einen Reflektor auf das Material und wird anschließend zum Generator zurückreflektiert. Beim Durchgang des Laserstrahls durch das zu verschweißende Material bildet sich an dessen Oberfläche ein Schmelzbad. Dadurch ermöglicht das Laserschweißen hochpräzise Verbindungen und sogar das Schweißen von Werkstücken, die dicker sind als die, die mit herkömmlichen Schweißmaterialien verschweißt werden können.
    
   Vorteile: Geeignet zum Verbinden verschiedenster Materialien (einschließlich Verbundwerkstoffe).

    

   Nachteile: Erfordert Hochleistungslasergeneratoren und spezielle Schweißgeräte.

    
2. Anpassungsfähigkeit an komplexe Formen

    

   Im Vergleich zum Lichtbogenschweißen mit Argon können mit dem Laserschweißen Teile mit unterschiedlichsten komplexen Formen bearbeitet werden.

    
   Beispielsweise lassen sich damit Metalle wie Stahl, Kupfer und Aluminium in hoher Qualität verschweißen. Das Verfahren eignet sich zum Schweißen kleinerer Bauteile mit geringem Durchmesser und kann Teile mit einem Durchmesser von unter 1 mm, aber einem Gewicht von über 200 Gramm verschweißen. Dank des Einsatzes von Hochleistungslasergeneratoren können Laserschweißvorgänge ohne zusätzliche Hilfseinrichtungen durchgeführt werden. Daher findet das Laserschweißen breite Anwendung in der industriellen Fertigung.
    
3. Vorheizen nicht erforderlich (im Allgemeinen)

    

   Vorwärmen ist in den meisten Fällen nicht erforderlich (abhängig von den Prozessanforderungen; einige Werkstoffe benötigen möglicherweise Vorwärmen). Der Schweißprozess erfolgt ohne Wärmezufuhr, wodurch ein stabiles Schmelzbad gewährleistet wird. Dieses einzigartige Schweißverfahren spielt seine Vorteile in Bereichen aus, in denen viele traditionelle Fertigungsverfahren ungeeignet oder zu kostspielig sind. Da beim Laserschweißen keine Wärmezufuhr erfolgt, entfallen Vorwärm- und Abkühlphasen. Es gewährleistet eine optimale geometrische Form, Wärmeeinflusszone und Anisotropie des Schweißguts. Die Schweißnähte weisen hervorragende mechanische Eigenschaften auf, wodurch das Laserschweißen in verschiedenen Industriezweigen – insbesondere in der Automobilindustrie, der Zerspanung und der Metallverarbeitung – weit verbreitet ist.

    
4. Einfache Werkstückvorbehandlung

    

   Die Werkstückoberfläche benötigt keine spezielle Vorbehandlung wie Polieren oder Schleifen. Die Bedienung ist einfach und komfortabel, da Laserschweißanlagen das Werkstück direkt verschweißen können.

    
   Anwendungsbereich: Schweißen von Autokarosserien, Maschinenteilen, Formen, Rohrverbindungsstücken usw. Es eignet sich für alle Metallwerkstoffe wie Kupfer, Aluminium, Edelstahl und einige spezielle Legierungsstähle und kann in der Automobilkarosseriefertigung, der Produktion von Industrieteilen und anderen Bereichen breit eingesetzt werden.
    
5. Minimaler oder gar kein Schweißdraht erforderlich

    

   Schweißen kann mit wenig oder gar keinem Schweißdraht durchgeführt werden, wodurch Kosten und Zeitaufwand reduziert werden. (In Sonderfällen hängt die Verwendung von Schweißdraht von den Prozessanforderungen ab.)

    
   Daher in vielen Fällenhochwertige SchweißarbeitenErgebnisse lassen sich mit einer geringen Menge Schweißdraht oder niedriger Laserleistung erzielen.