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Funktionsweise einer Laserschweißanlage

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Eine Laserschweißanlage, wie sie beispielsweise bei der Weil Engineering GmbH angeboten werden, dient dazu, Bauteile schnell und mit dünner und schlanker Schweißnaht zusammen zu fügen. Die zu verbindenden Teile befinden sich dabei genau im Fokus der Optik, dem sogenannten Brennpunkt. Die Lage des Fokus ist dabei ein entscheidender Faktor. Der Brennpunkt ist nur einige zehntel Millimeter groß, dadurch ist eine sehr hohe Energiekonzentration gegeben und es entstehen sehr schnell sehr hohe Temperaturen.   

Zum Schutz der geschweißten Teile vor Oxidation (chemische Reaktion, bei der ein Atom Elektronen abstößt) wird die Stelle mit reinem Argon (Edelgas) gespült. Argon ist schwerer als Luft und kann damit den Sauerstoff um den Schweißpunkt verdrängen.   

Laserschweißanlage

Eine solche Anlage besteht aus einem optischen System zur genauen Führung des Strahls, einer Bewegungseinheit mit Fokussier- und Bearbeitungsoptik und dem Laser am Ende. Mit dem Bewegungssystem wird entweder das zu bearbeitende Teil über dem Laserstrahl bewegt oder der Strahl über dem Werkstück.  Nach der Fokussierung kann der Laserstrahl auch durch einen Spiegelscanner über dem Werkstück bewegt werden.  Laserschweißanlagen gibt es in mobiler (für Arbeiten vor Ort) oder auch in stationären Form.   

Vorteile einer Laserschweißanlage

* geringerer, dafür aber konzentrierter Energieaufwand  * größere Arbeitsentfernung als beim herkömmlichen Schweißverfahren  * auch an schwer erreichbaren Stellen ist damit das Schweißen möglich  * bei der Naht können alle erdenklichen Geometrien angewendet werden   

Schweißarten  

Lasertiefschweißen   

Bei diesem Verfahren bildet sich in der Schmelze eine Dampfkapilare. Dadurch wird das zu bearbeitende Werkstück in der Tiefe aufgeschmolzen.   

Wärmeleitungsschweißen   

Diese Technik kommt in der Regel dann zum Einsatz, wenn eine geringere Metalldicke geschweißt werden soll, denn die Wärme der Strahlung dringt weniger Tief in das zu bearbeitende Werkstück ein. Die Intensität der eindringenden Strahlung beträgt dabei weniger als 100 kW/100 qcm.   

Widerstandspunktschweißen   

Dabei wird keine durchgängige Naht geschweißt, sondern nur einzelne klammerförmige Punkte. Der Vorteil dabei ist, dass dabei die eventuell unterschiedliche Belastung des Bauteils besser berücksichtigt werden kann.   

Laserstrahl-MSG-Hybrid-Schweißen   

Dabei versteht man die Kombination des Laserschweißens mit dem Verfahren des Schweißen mit Schutzgas. Dabei können tiefe Einbrände und eine sehr gute Flankenbildung erreicht werden. Der Vorteil dabei ist, dass die Schweißgeschwindigkeit sehr hoch ist und dies wiederum zu geringerer Streckenenergie führt. Darüber hinaus führt dieses Verfahren zu einem geringeren Aufwand bei der Vorbereitung der Schweißnaht und ist somit auch effizienter.   

Laserdurchstrahlschweißen   

Diese Variante findet meist bei Kunststoffen Anwendung. Dabei kommen sehr häufig Diodenlaser zum Einsatz, die nur kleinere Leistungen (5-150 Watt) aufweisen.   

Laserschweißen von Kunststoffen   

Bein Schweißen von Kunststoffen können nur Thermoplaste verwendet werden, denn mit anderen Materialien ist keine Schmelze zu erzielen.


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