Laserschweissen

Das Laserschweissen ist ein Schweißverfahren in der Fertigung, bei dem die Energiezuführung über einen Laser erfolgt. Anwendung findet dieses Verfahren in der Industrie hauptsächlich beim Verschweißen von Bauteilen, die mit hoher Schweißgeschwindigkeit und schmaler Schweißnaht produziert werden müssen. Darüber hinaus bietet es den Vorteil, dass diese Möglichkeit der Fertigung ohne einen Zusatzwerkstoff ausgeführt wird.

Wie funktioniert Schweißen mit Laser?

Der Laserstrahl wird durch eine Optik fokussiert. Die Oberfläche des Werkstücks der Stoßkante, also der sogenannte Fügestoß der zu bearbeitenden Teile, befindet sich im Brennfleck. Die Lage des Fokus relativ zu Oberfläche ist ein entscheidender Parameter und legt ebenfalls die Einschweißtiefe fest. Der Brennfleck besitzt typische Durchmesser von wenigen Zentel Millimeter, dadurch entsteht eine sehr hohe Energiekonzentration, wenn der verwendete Laser eine typische Leistung von mehreren Kilowatt besitzt. Durch die Absorption der Laserleistung erfolgt auf der Oberfläche des Werkstücks ein extrem rasanter Anstieg der Temperatur, dieser geht über die Schmelztemperatur des Metalls, sodass sich eine Schmelze bildet. Durch die rasante Abkühlgeschwindigkeit der Naht wird diese sehr hart und verliert in den meisten Fällen an Zähigkeit. Damit die Oxidation vor Oxidation geschützt wird, wird die Schweißnaht mit hochreinem Argon umspült, welches schwerer als Luft ist und damit auch Sauerstoff verdrängt. Dabei liegt die Reinheit des Gases in der Industrie bei einer modernen Fertigung bei mindestens 99,9996 %.

Anwendungsgebiete von Laserschweissen in der Industrie

Durch die umfangreichen Vorzüge gegenüber den anderen Fügeverfahren ist das Laserschweissen zu einer unverzichtbaren Basistechnologie auf dem Gebiet der Schweißtechnik geworden (siehe Nutech). So ist es dank der Technologie möglich mit dem Laser und unterschiedlichsten Werkstoffe und Formen miteinander zu verbinden. Durch den hohen Automatisierungsgrad wird eine schmale und schlanke Schweißnahtform mit hohen Geschwindigkeiten sowie geringe thermischen Belastungen ermöglicht. Daher lohnt sich diese Schweißtechnologie auch aus wirtschaftlichen Gründen in sämtlichen Bereichen der Industrie. Daher wurde es schnell zum festen Bestandteil der modernen Methoden zur Fertigung. In den meisten Fällen erfolgt das Schweißen mit Laser in der Fertigung ohne Zuführung von Zusatzwerkstoffen.

Die Lasertechnologie eignet sich darüber hinauf für folgende Anwendungsbereiche der Industrie:

  • Laserschweissen ohne Zusatzwerkstoff
  • Laserschweissen mit Zusatzwerkstoff
  • Remote-Laserschweißen
  • Löten
  • Auftragsschweissen

(Bilderquelle: Pixabay.com – CC0 Public Domain)