Tiefschweißen

Ein Pluspunkt der Laserline Hochleistungsdiodenlaser beim Tiefschweißen ist das ruhige Schmelzbad, das Metallspritzer auf Werkstück und Laseroptik minimiert und zu sauberen und glatten Schweißnähten führt.

Neben dem Aluminiumschweißen oder dem Fügen von Tailored Blanks, werden auch Anwendungen zum Dickblechschweißen mit Laserleistungen von 50 kW realisiert.

Lasertiefschweißen – Das Verfahren

Beim Tiefschweißen wird das Material mit sehr hohen Strahlintensitäten bearbeitet. Anders als beim Wärmeleitschweißen entsteht dadurch zusätzlich zur Metallschmelze auch Metalldampf, der die Schmelze teilweise verdrängt und zur Ausbildung einer Dampfkapillare (Keyhole) führt. Das Lasertiefschweißen ist durch eine hohe Prozessgeschwindigkeit gekennzeichnet. Die Wärmeeinflusszone ist stets eng begrenzt, der Materialverzug entsprechend gering. Zurück bleibt eine schmale, gleichmäßig strukturierte Schweißnaht, deren Tiefenmaß oft größer als ihre Breite ist.

Die Prozessvorteile des Diodenlasers

Ein großer Pluspunkt der Laserline Diodenlaser ist das ruhige Schmelzbad, das die Anzahl der Metallspritzer auf Werkstück und Laseroptik minimiert und zu glatteren und saubereren Schweißnähten führt. Mit einer Schutzklasse von IP54 gewährleisten die Laser so auch ohne schützende Einhausungen Prozessstabilität in rauen Einsatzumgebungen. Ihr hoher elektrischer Wirkungsgrad bis 50 Prozent und die robuste Technik machen die Laserline Systeme zu einem zuverlässigen und äußerst wirtschaftlichen Werkzeug für das Tiefschweißen. Ausgelegt für mehr als 30.000 Betriebsstunden, sind sie zudem äußerst langlebig – und das bei geringem Wartungsaufwand.

Anwendungsbeispiele

Dickblechschweißen mit 50 kW Laserleistung

Verfahren zum Schweißen von Blechen mit Dicken im Bereich von 10 mm bis 25 mm erfreuen sich zunehmender Beliebtheit bei unterschiedlichen industriellen Anwendungen. Für laserbasierte Verfahren stellt die Nahtvorbereitung derzeit eine zentrale Herausforderung in diesem Bereich dar. Variable Spaltmaße sind oft unvermeidbar und müssen zuverlässig und effizient überbrückt werden. Mit 50 kW Laserleistung und Spotgrößen bis 4 mm bietet Laserline mit LDF Hochleistungsdiodenlasern auch für diese Anwendungen eine passende Systemlösung.

Aluminiumschweißen

Aluminiumverkleidungen, die im Sichtbereich montiert sind, erfordern glatte und optisch ansprechende Schweißnähte. Laserline Diodenlaser erzielen hier exzellente Resultate: Die erzeugten Fügestellen sind gleichmäßig geformt und erfordern keine Nachbearbeitung. Der stets erforderliche Zusatzwerkstoff aus Aluminium-Silizium (AlSi), mit dessen Hilfe sich Heißrisse vermeiden lassen, kann beim Schweißen mit Laserline Diodenlasern auf zwei Wegen aufgetragen werden: Entweder über eine taktile Bearbeitungsoptik oder mittels des von Laserline selbst entwickelten Triple-Spot-Verfahrens mit Zusatzdraht. Bei diesem Verfahren sind dem Hauptspot zwei Nebenspots vorgelagert, die am Rand des Drahtaufschmelzbereiches zunächst die Beschichtung abtragen. Durch diese Vorarbeit wird ergibt sich ein kontrollierter Aufschmelzprozess ohne Materialübertritte auf angrenzende Bereiche.

 

In enger Zusammenarbeit mit Audi und anderen Anlagenlieferanten wurden dreijährige Prozessuntersuchungen durchgeführt und die Anforderungen an Diodenlaser für das Aluminiumschweißen definiert.

Schweißen von Tailored Blanks

Beim laserbasierten Tailored-Blanks-Schweißen werden aus mehreren Teilblechen Formplatinen zusammengesetzt, die später zu Karosserieteilen umgeformt werden. Das Verfahren laboriert jedoch oft an ineffizienten und schmutzanfälligen Lasern, die überdies unschöne Metallspritzer auf Blech und Schweißoptik hinterlassen. Laserline Diodenlaser generieren ein extrem ruhiges Schmelzbad, das kaum Spitzer erzeugt. Sie halten auch staub- und feuchtigkeitsintensiven Prozessumgebungen sicher stand.

ArcelorMittal Tailored Blanks setzt zum Schweißen von Tailored Blanks seit über 15 Jahren CO2 -Laser ein und ersetzt die alten Strahlquellen durch moderne Laserline LDF Diodenlaser, die erheblich wirtschaftlicher sind.

Laser-Remoteschweißen

Um beim Schweißen von Automobilkarosserien oder Schiffswänden eine schnellere und flexiblere Prozessführung zu erreichen, wird immer häufiger das Laser-Remote-Schweißen eingesetzt. Da der Laserstrahl hier aus einer Entfernung von über einem Meter auf das Werkstück gerichtet wird, erfordert die Anwendung die Verbindung von hoher Laserleistung und hoher Strahlqualität. Laserline LDF Diodenlaser mit Strahlkonverter bieten hier eine optimale Systemlösung bei der speziellen Art des Tiefschweißens.