Laserschweißen von Metallen

Die generellen Vorteile des Laserschweißens liegen in dem sehr geringen thermischen Energieeintrag. Hierdurch lässt sich ein Verzug der verschweißten Materialien vermeiden oder zumindest minimieren.

Ebenso kann mit dem Laser eine sehr dünne und regelmäßige Schweißnaht ausgebildet werden.

Normalerweise wird das Laserschweißen ohne Zusatzwerkstoffe im Bereich der Stähle und von Aluminium durchgeführt. Es lassen sich aber generell alle schweißbaren Materialien mit dem Laser schweißen.

Im Vergleich zu konventionellen Verfahren lässt sich mit dem Laser oft eine Steigerung der Qualität und der Geschwindigkeit erreichen.

Vorteile des Laserschweißens sind

  • geringer thermischer Eintrag, d.h. geringer oder kein Verzug
  • hohe Bearbeitungsgeschwindigkeit
  • höchste Qualität der Schweißnaht
  • meistens keine Nachbearbeitung erforderlich
  • sehr gute Automatisierbarkeit
  • keinerlei Werkzeugverschleiß
  • berührungslose Bearbeitung

Wärmeleitungsschweißen

Beim Wärmeleitungsschweißen werden die Fügepartner durch die Laserstrahlung entlang der Fügestelle an der Oberfläche aufgeschmolzen. Die ineinander fließenden Schmelzen erstarren zur Schweißnaht.

Das Wärmeleitungsschweißen wird üblicherweise angewandt, um dünnwandige Teile zu verbinden. Der Laser erzeugt eine anspruchsvolle Schweißnaht, die normalerweise nicht mehr nachbearbeitet werden muss.

Da die Energie nur durch Wärmeleitung in das Werkstück gelangt, beträgt die maximale Nahttiefe nur bis zu ca. einem Millimeter, da die Wärmeleitfähigkeit des Werkstoffs die maximale Schweißnahttiefe begrenzt, wobei die Nahtbreite immer größer als die Nahttiefe ist.

Im Bereich des Wärmeleitungsschweißens werden üblicherweise gepulste Nd:YAG Lasersysteme eingesetzt, die einzelne Schweißpunkte zu einer Schweißnaht zusammensetzen.

Auftragschweißen

Das Laserauftragsschweißen wird üblicherweise angewandt um Werkstücke zu reparieren oder zu modifizieren – beispielsweise um Konstruktionsänderungen umzusetzen oder um die Oberflächeneigenschaften zu ändern, aber auch um Oberflächen zu veredeln.

Das Verfahren hierbei ist, dass ein Zusatzwerkstoff in Draht- oder Pulverformform hochfest mit dem eigentlichen Werkstück verschweißt wird – hierdurch sind durch entsprechendes Aneinanderreihen der Schweißungen flächige Aufträge sehr leicht möglich.

Der wesentliche Vorteil des Laserauftragschweißens liegt in der hohen Qualität und in der geringen thermischen Belastung des Werkstückes.

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