Fünf wichtige Laserschweißtechnologien in der Automobilfertigung
Die Laserschweißtechnologie zeichnet sich durch hohe Prozesseffizienz und hervorragende Flexibilität aus. In der Automobilfertigung findet sie Anwendung beim Schweißen von Karosserien und diversen Fahrzeugteilen. Sie reduziert das Gesamtgewicht der Karosserien, verbessert die Montagegenauigkeit und erfüllt die Anforderungen der Automobilindustrie an Leichtbau und erhöhte Sicherheit. Gleichzeitig senkt sie die Montage- und Stanzkosten und steigert den Integrationsgrad der Karosserien.
1. Laser-Autogenschweißen
In der Laserschweißtechnik bezeichnet man als laserautogenes Schweißen das Verfahren, bei dem zwei oder mehr Werkstücke durch Schmelzen und anschließendes Erstarren zu einem einzigen festen Stück verschmolzen werden, wodurch eine dichte Schweißnaht entsteht. Dieses Schweißverfahren benötigt kein Schweißflussmittel und spart somit Schweißkosten. Im praktischen Einsatz erhitzt der Laserstrahl die Oberflächentemperatur des Schweißbereichs rasch bis zum Siedepunkt; die Verdampfung des Metalls führt zur Bildung eines Schweißkanals. Die Vertiefung des Schweißkanals stoppt, sobald der Rückstoßdruck des Metalldampfs die Oberflächenspannung und die Schwerkraft des geschmolzenen Metalls ausgleicht. Mit dem Erstarren und Schließen des Schweißkanals mit stabiler Tiefe ist das Laserschweißen abgeschlossen. Laserautogenes Schweißen findet derzeit breite Anwendung in der Automobilindustrie, insbesondere beim Schweißen von Karosserieteilen, der Montage von Karosserien und dem Verschweißen verschiedener Bauteile.
2. Laser-Drahtfüllschweißen
Das Prinzip des lasergestützten Drahtschweißens besteht darin, ein spezielles Schweißzusatzmaterial in die Schweißnaht einzubringen, das vom Laserstrahl aufgeschmolzen wird und so eine feste Schweißverbindung bildet. Im Vergleich zu herkömmlichen Schweißverfahren ohne Drahtzusatz bietet das lasergestützte Drahtschweißen deutliche Vorteile: Es erweitert das Anwendungsgebiet des Laserschweißens, ermöglicht das Schweißen dicker Bleche mit relativ geringer Leistung und liefert überlegene Schweißergebnisse. Wichtig ist, dass beim lasergestützten Drahtschweißen sowohl der Schweißdraht als auch das Grundmaterial aufgeschmolzen werden müssen. Dadurch entsteht im Grundmaterial ein Dampfkanal, in dem sich Schweißdraht und Grundmaterial vollständig vermischen und ein neues, zusammengesetztes Schmelzbad bilden. Dieses Schmelzbad unterscheidet sich deutlich vom ursprünglichen Schweißdraht und Grundmaterial und kann bestimmte Leistungsschwächen des Grundmaterials beheben. Die Verwendung eines Schweißdrahts mit optimaler Zusammensetzung gewährleistet eine hohe Verschleiß- und Korrosionsbeständigkeit der Schweißverbindung.
3. Laser-Lichtbogen-Hybridschweißen
Das Laser-Lichtbogen-Hybridschweißen kombiniert in der Laserschweißtechnik eine Laserwärmequelle mit einem Lichtbogen, die gemeinsam auf ein einziges Schmelzbad einwirken, um die Schweißung zu erzielen. In der Produktion der Audi-Fahrzeugserie in Deutschland wird das Laser-Lichtbogen-Hybridschweißverfahren für das Schweißen der Vollaluminiumkarosserie – einer der wichtigsten Komponenten – eingesetzt. Die Vollaluminiumkarosserie der zweiten Generation der Audi A8-Baureihe ist auf optimale Aufprallsicherheit und Torsionsfestigkeit ausgelegt. Die mittels Laser-Lichtbogen-Hybridschweißen hergestellten Schweißverbindungen erfüllen all diese Konstruktionsanforderungen und zeichnen sich durch hohe Zähigkeit, überlegene Festigkeit und tiefen Einbrand aus. Um die hohen Kundenerwartungen an dieses Modell zu erfüllen, wird jedes Fertigungsdetail optimiert, um höchste Verarbeitungsqualität zu gewährleisten. Die schmalen Schweißnähte des Laser-Hybridschweißens eignen sich für Werkstücke mit hohen ästhetischen Anforderungen und machen das Ausfüllen der Eckverbindungen am oberen Rand des Karosserierahmens mit Kunststoffleisten überflüssig. Im Bereich der Pkw-Fertigung müssen all die genannten Anforderungen und besonderen Bedingungen erfüllt werden, wobei die Produktion von Vollaluminiumkarosserien nochmals besonders strenge Standards an diese Anforderungen stellt.
4. Laser-Fernschweißen
Mithilfe eines Hochgeschwindigkeits-Scangalvanometerkopfes ermöglicht das Laserfernschweißen die Bearbeitung und das Schweißen von Bauteilen über große Entfernungen mit Laserstrahlen variabler Leistung. Dank seiner einzigartigen technischen Vorteile findet es heute breite Anwendung beim Schweißen von Panoramadächern für Mercedes-Benz und Seitenwänden für Volkswagen und Audi. Der Einsatz des Laserfernschweißens in der Automobilfertigung bietet aktuell folgende Vorteile:
(1) Hohe Positioniergenauigkeit und schnelle Schweißgeschwindigkeit, die den Produktionsanforderungen der Automobilindustrie gerecht werden.
(2) Anpassungsfähiges Schweißen für unterschiedliche Anforderungen an die Festigkeit der Struktur und individuell gestaltbare Schweißnahtformen.
Das Laser-Fernschweißen stellt jedoch hohe Anforderungen an Werkstoffe und Ausrüstung. Bei dicken Bauteilen kann die Schweißnahtdurchdringung nicht reduziert werden, was zu einer geringen Scherfestigkeit der Schweißverbindung führt.
5. Laserlöten
Das Laserlötverfahren in der Laserschweißtechnik zeichnet sich durch eine ästhetische Oberfläche, hervorragende Dichtheit und hohe Festigkeit der Schweißverbindung aus. Laserlötanlagen integrieren üblicherweise einen Lötkopf in einen Roboterarm. Der Laserstrahl wird auf die Fügestelle der Bleche fokussiert und schmilzt den Lötdraht (z. B. Kupfer-Silizium-Lötdraht), um die Bauteile miteinander zu verbinden. Der Erfolg dieses Verfahrens beruht auf der Festigkeit der Verbindung, die der von Schweißverbindungen sehr nahe kommt, sowie auf dem ästhetischen Erscheinungsbild der Schweißnähte. Durch Laserlöten hergestellte Schweißverbindungen sind bekannt für ihre hohe Dichtheit und die glatte, saubere Oberfläche, wodurch die gelöteten Produkte nahezu keine Nachbearbeitung benötigen. So können beispielsweise Karosserien nach der Reinigung direkt lackiert werden.
Für die Automobilindustrie ist jedes dieserLaserschweißtechnologienDie Wahl des geeigneten Schweißverfahrens für verschiedene Automobilbauteile hat einen einzigartigen Anwendungswert. Dadurch wird die Gesamtqualität der Fertigung verbessert und gleichzeitig den Anforderungen der Automobilhersteller an Schweißkosten und -effizienz entsprochen.
Veröffentlichungsdatum: 26. Januar 2026
