Wenn zwei oder mehrere Metallbauteile ohne zusätzliche Materialzugabe untrennbar miteinander verbunden werden müssen ist das Laserschweißen in vielen Fällen die einzige Alternative.
Die hohe Flexibilität des Laser ermöglichen viele Einsatzmöglichkeiten: Von feinen Schweißpunkten über meterlange tiefgeschweißte Nähte mit schlanken Nahtgeometrien und minimalen Verzug. Der Laser kommt in den unterschiedlichsten Branchen zum Einsatz. Ob Präzisionsschweißpunkte in der Elektronikindustrie, Hülsen aus Edelstahl für Sensoren in der Automobilindustrie, Membranschweißen von hochempfindlichen Drucksensoren in der Luftfahrt oder feinste Schweißnähte in der Medizinindustrie - Der Laser ist schnell, präzise und flexibel.
Laserschweißsysteme von ACSYS arbeiten ohne Materialzugabe. Die neue Faserlasertechnologie arbeitet mit einer sehr effektiven Fokustiefe. Dadurch ist ein prozesstolerantes Schweißen auch dann möglich, wenn die Materialien unterschiedliche Wandstärken aufweisen oder während des Schweißvorgangs nicht vollkommen lotgerecht sind.
Der Prozess des Laserschweißens wird grundlegend in zwei Verfahren unterschieden:
Das Wärmeleitungsschweißen (Melt Welding / Fusion Welding), und das Tiefschweißen (Keyhole Welding).
Laserschweißzentrum
SHARK ®Starke Leistung, viel Platz und höchste Präzision für das Laserschweißen.
Das Wärmeleitungsschweißen
Die Abbildung rechts zeigt eine Illustration des Laser-Wärmeleitungsschweißens.
Der Werkstoff schmilzt nur an der Oberfläche. Beim Wärmeleitungsschweißen schmelzen die zu verbindenden Materialien durch Absorption des Laserstrahls an der Materialoberfläche auf. Die Schmelzen fließen ineinander und die erstarrte Schmelze verbindet die Materialien. Die Einschweißtiefen für dieses Verfahren liegen bei typischerweise < 1 mm und wird angewendet, um dünnwandige Teile zu verbinden. Der Laser erzeugt eine glatte, abgerundete Schweißnaht, die nicht mehr nachbearbeitet werden muss.
Das Tiefschweissen
Das Prinzip des Tiefschweißens beruht auf der Erzeugung einer Dampfkapillare im Material. Der Laserstrahl erzeugt die hierfür notwendige lokale Verdampfungstemperatur. Der dabei entstehende Dampfdruck im Material erzeugt eine Kapillare mit dem ca. 1,5 fachen Durchmesser des Laserstrahlfokus.
Diese Dampfkapillare (auch Keyhole genannt) wird durch das Bewegungssystem der Laserbearbeitungsanlage durch das Werkstück gezogen. Die Metallschmelze umfließt die Dampfkapillare und erstarrt an der Rückseite. Eine tiefe, schmale Schweißnaht mit gleichmäßigem Gefüge entsteht.
Tiefschweißen zeichnet sich durch einen hohen Wirkungsgrad und hohe Schweißgeschwindigkeiten aus. Dank der hohen Geschwindigkeit ist die Wärmeeinflusszone klein und der Verzug des Materials gering. Das Verfahren wird angewendet, wenn hohe Einschweißtiefen gefordert sind oder mehrere Werkstofflagen auf einmal geschweißt werden sollen.
Naht- und Stossarten beim Laserschweißen
| Bezeichnung | Beispiel | Eigenschaft |
|---|---|---|
| am Stumpfstoß, Eckstoß |
 |
+ günstiger Kraftfluß - hoher Positionieraufwand |
| I-Naht am Überlappstoß |  |
+ geringer Positionieraufwand - ungünstiger Kraftfluß - geringer Anbindungsquerschnitt |
| Kehlnaht am Überlappstoß |  |
|
| Kehlnaht am T-Stoß |  |
+ günstiger Kraftfluß - großer Anbindungsquerschnitt - hoher Positionieraufwand |
| I-Naht am T-Stoß, Eckstoß (verdeckter T-Stoß, Eckstoß) |
 |
+ günstiger Kraftfluß - hoher Positionieraufwand |
| I-Naht am Flansch 1 & 2: Stirnnaht |
 |
1: Hoher Positionieraufwand 2: Günstig für Strahlverfahren (Reflexion zur Naht) |
| Bördelnaht |  |
Für verdeckte Nähte im Karosseriebereich |