Entdecken Sie die Zukunft des Fügens: Revolutionierende Verbindungen mit Faserlaserschweißen

Wie alle anderen Technologien gibt es auch bei Verbindungstechnologien die neueste und fortschrittlichste Form. Diese Form wird als Faserlaserschweißen bezeichnet und ist die weltweit am häufigsten verwendete Schweißtechnologie. Der Einsatz der Faserlaserschweißtechnologie ermöglicht Wettbewerbsvorteile in Bezug auf Genauigkeit, Geschwindigkeit und Qualität und hat sich daher wie ein Lauffeuer verbreitet. Was sind die Hauptunterschiede zwischen dem Faserlaserschweißen und herkömmlichen Schweißmethoden? Und warum setzt sich das Laserschweißen bei den komplexesten und anspruchsvollsten Anwendungen immer mehr durch? In diesem Artikel beschreibe ich die wichtigsten Vorteile des Faserlaserschweißens, seine neuartigen Anwendungen und seine Auswirkungen auf die Luft- und Raumfahrt, medizinische Geräte und andere Bereiche. Die Zeit, in der diese hochentwickelte Technologie entwickelt wurde, wird auch als Verbindungsrevolution bezeichnet.

Was ist Laserschweißen und wie funktioniert es?

Wie bei jedem Schweißverfahren werden beim Laserschweißen zwei Materialien mithilfe eines fokussierten Lichtstrahls miteinander verbunden. Beim Laserschweißen wird der Strahl präzise gesteuert, was zu einer optimalen Wärmezufuhr und einer hervorragenden Schweißqualität führt. Eine solch präzise Steuerung führt zu starken Schweißnähten mit minimalen Defekten. Die außerordentliche Genauigkeit und Präzision des Laserschweißens macht es für komplizierte oder sehr anspruchsvolle Aufgaben vorteilhaft und funktioniert hervorragend bei Metallen, Thermoplasten und Verbundwerkstoffen. Aufgrund dieser Eigenschaften ist das Laserschweißen ein wichtiger Prozess in der Luft- und Raumfahrt, der Automobilindustrie und der Herstellung medizinischer Geräte.

Den Laserschweißprozess verstehen

Wie der Name schon sagt, handelt es sich beim Laserschweißen um einen technologischen Prozess, bei dem ein Laser als zentrales Werkzeug verwendet wird. Wie bei allen Schweißverfahren besteht der erste Schritt beim Laserschweißen darin, einen Laserstrahl auf das zu schweißende Teil zu richten. Die Energiekonzentration durch den kochenden Laser bewirkt eine weitere Auflösung der Materialgrenzen. Durch die Erzeugung von Schweißnähten mit diesem Verfahren ist das Endergebnis eine bemerkenswerte Präzision hinsichtlich der Festigkeit der Schweißnaht sowie minimale Verzerrungen. Darüber hinaus werden Verzerrungen in der Lasergeschwindigkeit, -bewegung und -entfernung so weit wie möglich vermieden. Laserschweißen ist aufgrund seiner Präzision, Effizienz und außergewöhnlichen Qualität vorteilhaft, was es zu einem entscheidenden Verfahren für Branchen macht, die Wert auf Genauigkeit und Zuverlässigkeit legen.

Schlüsselkomponenten einer Faserlaserschweißmaschine

Der Einsatz einer Faserlaserschweißmaschine umfasst eine Vielzahl integrierter Teile, um die gewünschte Effizienz bei der Betriebsleistung zu erzielen. Diese Fusionen gliedern sich in Hauptteile seiner Komponenten wie:

laser licht

Beim Schweißen ist ein leistungsstarker Laserstrahl unerlässlich. Moderne Maschinen verwenden Faserlaser oder herkömmliche Lasermaschinen, die beide ihre Vorteile haben. Für industrielle Zwecke schwankt die erforderliche Leistung je nach Materialart und -dicke sowie dem verwendeten Faserlaser oft zwischen 500 W und 10,000 W.

Strahlabgabesystem

Wie bereits erwähnt, wird zum Schweißen ein Laserstrahl benötigt. Der Strahl muss flexibel und leicht einstellbar sein, um spätere Probleme zu vermeiden. Dies kann durch den Einsatz von Glasfasern oder durch den Einsatz eines Kollimators und einer Fokussierungsoptik für eine konzentrierte und präzise Energieanwendung erreicht werden.

Schweißkopf

Die Fokussierung des Laserstrahls auf ein Werkstück übernehmen in der Regel Schweißkopf und Optik. Im industriellen Umfeld können Nähte aus unterschiedlichen Materialstärken durch eine im Schweißkopf integrierte, automatisch einstellbare Fokusfunktion geschweißt werden. Um die Optik vor Verschmutzung und Beschädigung zu schützen, verfügen einige Modelle über Düsen- und Schutzschildsysteme.

Kühlsystem

Kühlsysteme sorgen für die Stabilität und Leistung einer Laserquelle. Faserlaserschweißgeräte verwenden wassergekühlte Systeme, um die beim Schweißen erzeugte Wärmeenergie zu senken und eine konstante Leistung aufrechtzuerhalten, ohne die Maschinenkomponenten zu überhitzen und zu beschädigen.

Steuergerät

Die Steuereinheit steuert jeden Aspekt des Schweißprozesses, vom Schweißen einer Verbindung über das Verschieben zur nächsten Werkstückposition bis hin zur Steuerung von Leistung, Geschwindigkeit, Fokus und Breite des Lasers. Die meisten Schweißgeräte verfügen heute über eine moderne, benutzerfreundliche Software, mit der der Bediener die Parameter für verschiedene Materialien oder Verbindungsarten einstellt. Einige Systeme ermöglichen die Überwachung des Prozesses in Echtzeit, um die Kontrolle über den Prozess zu verbessern und Defekte effizienter zu erkennen.

Vorrichtungs- und Werkstückhandhabung

Ein stabiles Stützsystem für das Werkstück, das Präzisionsschweißen erfordert, ist entscheidend. Berechnungsvorrichtungen sind speziell dafür ausgelegt, die korrekte Ausrichtung und Stabilität am Werkstück sicherzustellen. Um Genauigkeit und Produktivität zu erhöhen, werden häufig automatisierte Systeme wie Roboterarme oder CNC-Plattformen verwendet.

Sicherheitsmechanismen

Beim Umgang mit Fasern mit passiven oder aktiven Hochgeschwindigkeitslasern sind Sicherheitsmaßnahmen erforderlich, um den Bediener vor intensiver Laserstrahlung sowie vor anderen Gefahren des Systems zu schützen. Moderne Systeme sind unter anderem mit industrieüblichen Schutzrahmen, automatischen Abschaltsystemen und Laserschweiß-Schutzbrillen ausgestattet.

Mit neuen technologischen Fortschritten entwickeln sich auch die Fähigkeiten von Faserlaserschweißmaschinen in Bezug auf Präzision, Effizienz und Einsatzmöglichkeiten in verschiedenen Branchen weiter. Modulare Designs bieten die Möglichkeit, die Maschinen an spezifische Betriebsanforderungen anzupassen, was sie in der Automobil-, Luft- und Raumfahrt-, Elektronik- und Medizingeräteherstellungsbranche unverzichtbar macht.

Die Wissenschaft hinter der Faserlasertechnologie

Zur Erzeugung eines Laserstrahls verwendet die Faserlasertechnologie eine dotierte optische Faser als Verstärkungsmedium. Diese Fasern, die üblicherweise mit Seltenerdelementen wie Ytterbium und Erbium dotiert sind, verstärken das Licht durch stimulierte Emission. Im Gegensatz zu herkömmlichen Lasersystemen bieten Faserlaser aufgrund geringer thermischer Verzerrung und Kompaktheit eine hohe Effizienz und hervorragende optische Strahlqualität.

Der Kernprozess besteht darin, die dotierte Faser mit Diodenlasern zu pumpen, wodurch die Seltenerdionen kohärentes Licht aussenden. Das Licht wird dann weitergeleitet und mit phänomenaler Genauigkeit auf das Ziel konzentriert. Faserlaser können Leistungsstufen von einigen Watt für heikle Operationen bis hin zu Kilowatt im industriellen Maßstab für Schneiden und Schweißen verwenden. Oft liegt ihre Effizienz über vierzig, was den Energieverbrauch im Vergleich zu früheren Lasersystemen erheblich senkt.

Zu den jüngsten Fortschritten gehört die Anwendung von Multimode-Lasern mit höherer Leistung, die eine hochpräzise Bearbeitung dickerer Materialien ermöglichen. Darüber hinaus ermöglichen einstellbare Strahlqualitätssysteme eine Variation der für verschiedene Materialien festgelegten Parameter, was die Kosten für die Bearbeitung von Metallen wie Titan, Aluminium und Stahl senkt. Einige Studien behaupten, dass moderne Faserlaser eine Strahlqualität von M² < 1.1 erreichen und nahezu perfekte Gaußsche Strahleigenschaften aufweisen, die für Schneidlaser wünschenswert sind.

Faserlaser sind weniger wartungsintensiv und bieten eine bessere Leistung. Man geht davon aus, dass sie die Lasertechnologie in Branchen, in denen hohe Präzision und Effizienz erforderlich sind, wie der Halbleiterfertigung und der Mikrobearbeitung, übernehmen werden. Einige Forschungsergebnisse deuten darauf hin, dass die Faserlasertechnologie das nächste Jahrzehnt beeinflussen wird, da sie branchenübergreifend schnell akzeptiert wird. Schätzungen zufolge wird dies eine durchschnittliche jährliche Wachstumsrate von 7 % sein.

Welche Vorteile bietet das Laserschweißen gegenüber herkömmlichen Methoden?

Vergleich des Laserschweißens mit herkömmlichen Schweißverfahren

Laserschweißen wird gegenüber herkömmlichen Schweißverfahren immer beliebter, da es zahlreiche Vorteile bietet. Einer der wichtigsten ist die Genauigkeit mit einer sehr geringen Wärmeeinflusszone (WEZ). Laserschweißen ist aufgrund der Energiefokussierung, die zu sauberen Schweißnähten und minimaler thermischer Verformung führt, fortschrittlicher als herkömmliche Techniken wie Lichtbogenschweißen, während Lichtbogenschweißen aufgrund der erheblichen Wärmezufuhr häufig zu starker Verformung führt.

Laserschweißen ist außerdem sehr anpassungsfähig, da es eine Vielzahl von Materialien verbinden kann, sogar solche aus unterschiedlichen Metallen. Dies ist wohl in der Automobil- und Luftfahrtindustrie sehr wichtig, da leichtere Materialien wie Aluminium mit stärkeren Legierungen kombiniert werden müssen, um ihre Leistung zu verbessern. Berichten zufolge ist Laserschweißen im Vergleich zum MIG- oder WIG-Schweißen viel schneller, wobei die Produktionszeit um 50 % verkürzt wird, während die hervorragende Qualität der Schweißnaht erhalten bleibt.

Darüber hinaus sind Laserschweißsysteme automatisiert, was die Wiederholbarkeit verbessert und menschliche Fehler reduziert. Obwohl die Investition höher ist, führt die Automatisierung auf lange Sicht zu niedrigeren Betriebskosten sowie einer gleichbleibenden Leistung. Studien zufolge kann das Laserschweißen im Vergleich zu herkömmlichen Methoden wie dem Metallschutzgasschweißen, die zwar weiter verbreitet sind, aber nicht so energieeffizient sind oder viel Arbeit erfordern, über 90 % effizienter sein.

Und schließlich ist das Laserschweißen im Vergleich zu anderen Verfahren viel sauberer, da weniger Füllmaterial verwendet wird und weniger Spritzer und Abfall entstehen. Diese Vorteile stehen im Einklang mit dem zunehmenden Bedarf an sauberer Fertigung in den Industriezweigen, in denen Ökosysteme und Nachhaltigkeit im Vordergrund stehen. Solche Vorteile unterstreichen die zunehmende Nutzung des Laserschweißens als bevorzugte moderne Alternative zu herkömmlichen Schweißverfahren.

Warum sollten Sie für Ihre Projekte das Faserlaserschweißen wählen?

Das unvergleichliche Merkmal des Faserlaserschweißens ist seine Präzision, Effizienz und Vielseitigkeit, was es zur perfekten Lösung für moderne Fertigungsprozesse, insbesondere für das Laserschneiden, macht. Die neuesten Entwicklungen der Faserlasertechnologie deuten darauf hin, dass Faserlaser eine Wellenlänge von etwa 1.07 Mikrometern nutzen, die die meisten Metalle problemlos absorbieren können. Dies ermöglicht tiefere und schnellere Schweißnähte als mit anderen Techniken. Studien zeigen beispielsweise, dass Faserlaser Prozesse viermal schneller abschließen können als WIG- oder MIG-Schweißen.

Ein weiterer Vorteil ist die geringe Wärmeeinflusszone (WEZ) beim Faserlaserschweißen. Diese geringere thermische Verformung stellt sicher, dass es zu keiner Verformung der Komponenten kommt, was für die Luft- und Raumfahrt, die Automobilindustrie und die Präzisionselektronikindustrie von entscheidender Bedeutung ist. Darüber hinaus arbeiten Faserlaser mit hoher Effizienz, wobei ihre Umwandlungseffizienz von elektrisch in optisch über dreißig Prozent liegt. Dies verringert den Energieverbrauch und die Betriebskosten in Produktionsumgebungen mit hohem Volumen erheblich.

Darüber hinaus wird bei der Konstruktion von Faserlasern auf Zuverlässigkeit und lange Lebensdauer Wert gelegt. Ihre Diodenkomponenten sind häufig von hoher Qualität und haben eine Lebensdauer von über hunderttausend Stunden. Dies ist sowohl für tragbare Laserschweißgeräte als auch für kürzere Wartungsintervalle nützlich. Diese Zuverlässigkeit führt auf lange Sicht zu weniger Ausfallzeiten und mehr Produktivität. Dies zeigt auch, dass das Faserlaserschweißen in allen Branchen zunehmend als die wahrscheinlich beste Methode gilt, um bei anspruchsvollen Anwendungen qualitativ hochwertige und umweltfreundliche Ergebnisse zu erzielen.

Worin unterscheiden sich Laserschweißgeräte?

Erkundung verschiedener Arten des Faserlaserschweißens

Faserlaserschweißgeräte verfügen über anpassbare Funktionen für Präzision und Vielseitigkeit bei unterschiedlichen Arten industrieller Anwendungen. Im folgenden Abschnitt werden die wichtigsten Arten des Faserlaserschweißens und ihre Anwendungen erläutert:

Kontinuierliches Wellen-(CW)-Faserlaserschweißen

CW-Faserlaser erzeugen einen konstanten Laserenergiestrom, der beim Hochgeschwindigkeitsschweißen von dünnem Edelstahl und Aluminium von Vorteil ist. Auch andere Branchen wie die Automobilherstellung nutzen CW-Laser in Fließbändern zur gleichmäßigen Herstellung von Schweißnähten. Diese Maschinen verfügen über nutzbare Leistungsstufen von 500 Watt bis zu mehreren Kilowatt und erreichen damit je nach verwendetem Material erstaunliche Schweißtiefen von 0.5 mm bis über 30 mm.

Gepulstes Faserlaserschweißen

Wenn Laserenergie in kurzen, intensiven Stößen erzeugt wird, wird der gepulste Modus verwendet. Dieser Modus ist besonders nützlich beim Schweißen kleiner, empfindlicher Komponenten oder wärmeempfindlicher Materialien wie in elektronischen und medizinischen Geräten. Mit Spitzenleistungspegeln von über mehreren Kilowatt während jedes Impulses und geringer Wärmeübertragung auf umliegende Bereiche garantiert das gepulste Schweißen Präzision ohne Beeinträchtigung der Materialintegrität.

Schweißen mit einem modulierten Faserlaser

Die als Schweißen bekannte Technik mit einem modulierten Faserlaser zeichnet sich durch eine Mischung aus Dauer- und Impulsbetrieb aus, die eine bessere Kontrolle sowohl der Wärmezufuhr als auch der Schweißtiefe ermöglicht. Diese Technik eignet sich für komplexe Geometrien und mehrschichtige Materialien mit hoher Präzision und variabler Schweißtiefe. Diese fortschrittlichen Systeme werden in der Luft- und Raumfahrt- sowie der Verteidigungsindustrie weithin eingesetzt.

Schweißen mit handgeführten Faserlasern

Entwicklungen im Bereich handgeführter, mit Glasfaser ausgestatteter Laserschweißgeräte verwandeln diese Werkzeuge in praktische tragbare Geräte für den Einsatz bei Reparaturen vor Ort und kundenspezifischen Fertigungsarbeiten. Diese Systeme haben eine Arbeitsleistung von etwa einem bis zwei Kilowatt, was eine feine manuelle Steuerung ermöglicht, ohne die Qualität der von hochentwickelten Lasermaschinen erzeugten Schweißnähte zu verschlechtern. Ihre einfache Benutzeroberfläche rationalisiert den Schulungsprozess und ermöglicht branchenübergreifenden Zugriff.

Hybridsysteme zum Faserlaserschweißen

Hybridsysteme kombinieren die Vorteile des Laserschweißens und des klassischen Lichtbogenschweißens. Diese Technik eignet sich optimal für Anwendungen, bei denen die Schweißnaht sowohl stark als auch frei von Fehlern sein muss, wie etwa im Schiffsbau und bei der Herstellung schwerer Maschinen. Diese Systeme nutzen die Vorteile beider Techniken, um das Schweißen dicker und stark reflektierender Metalle effektiv zu bewältigen.

Diese Varianten zeigen, wie moderne Laserschweißgeräte die Herausforderungen der modernen Industrie meistern. Die Art des Materials, seine Dicke und die Festigkeit der Schweißnaht bestimmen die Wahl der geeigneten Schweißtechnik, die zu einem optimalen Gleichgewicht zwischen Qualität und Effizienz führt.

Funktionen, auf die Sie bei einem Laserschweißgerät achten sollten

Ausgangsleistung

Vergewissern Sie sich, dass die Maschine über die erforderliche Leistung für den Betrieb mit den für Ihren Anwendungsbereich angegebenen Materialarten und -stärken verfügt.

Um Schweißergebnisse zu erzielen, sind beim Laserschweißen außergewöhnliche Präzision und Genauigkeit erforderlich.

Eine fortschrittliche Strahlsteuerung ist für saubere und präzise Schweißnähte unerlässlich, insbesondere bei komplexen Werkstücken mit hohen Toleranzen. Suchen Sie nach solchen Maschinen.

Materialkompatibilität

Stellen Sie sicher, dass die Maschine die Zielmaterialien wie Stahl, Aluminium, Titan oder andere Metalle je nach Bedarf schweißen kann.

Einfache Bedienung

Programmierbare Funktionen und intuitive Schnittstellen vereinfachen die Arbeitsabläufe und verhindern so Bedienfehler.

Effizienz des Kühlsystems

Um eine zuverlässige Leistung aufrechtzuerhalten und Überhitzungsprobleme bei längerem Betrieb zu vermeiden, ist ein effizientes Kühlsystem erforderlich.

Haltbarkeit und Wartung

Wählen Sie Maschinen aus hochwertigen Komponenten, um wartungsbedingte Ausfallzeiten zu reduzieren und die Lebensdauer der Maschine zu verlängern.

Sicherheitshinweise

Um eine maximale Sicherheit des Bedieners zu gewährleisten, sollten bei der Auswahl von Laserschweißsystemen robuste Schutzmechanismen wie Schutzgehäuse und Not-Aus-Funktionen berücksichtigt werden.

Automatisierungsfähigkeiten

Bei großen Stückzahlen oder sich wiederholenden Arbeiten verbessert die Integration der Schweißautomatisierung die Produktivität und Konsistenz erheblich.

Durch die Konzentration auf diese Merkmale können Bediener die Herausforderungen der Auswahl von Laserschweißmaschinen mit definierten Produktionsanforderungen effizient bewältigen und gleichzeitig die gewünschten Qualitätsergebnisse maximieren.

Welche Schweißanwendungen gibt es für das Faserlaserschweißen?

Einsatz von Faserlaserschweißen in verschiedenen Branchen

Aufgrund von Effizienz- und Präzisionssteigerungen sowie verbesserten Schweißergebnissen in verschiedenen Branchen ist das Faserlaserschweißen zu einer der am häufigsten eingesetzten Schweißmethoden geworden. Dies ist in der Automobilindustrie beim Schweißen von Getriebekomponenten, Sensoren und komplexen Karosseriestrukturen von Fahrzeugen hilfreich. Bei der Arbeit mit leichteren Schweißnähten aus Materialien wie Titan- und Aluminiumlegierungen kann die Luft- und Raumfahrtindustrie aufgrund ihrer leichten Zusammensetzung stärkere Schweißnähte erzielen. Auch in der Elektronikbranche wird das Faserlaserschweißen bei der Montage von Batteriepacks und Mikrosteckverbindern eingesetzt, um minimale thermische Verformungen sowie hohe Zuverlässigkeit zu gewährleisten. Mit dieser Flexibilität ist das Faserlaserschweißen ein unverzichtbares Werkzeug in Branchen geblieben, in denen eine bessere Schweißqualität und Effizienz erforderlich sind.

Innovative Schweißanwendungen für das Laserschweißen

Der Einsatz von Lasern beim Schweißen ist weitaus präziser und vielseitiger als bei anderen Methoden und verbessert den gesamten Schweißprozess. Meiner Meinung nach ist es besonders in der Automobilindustrie nützlich, um schnell starke, aber leichte Fahrzeugteile herzustellen. Außerdem habe ich seinen Einsatz in der Gesundheitsbranche gesehen, wo hochpräzise Geräte hergestellt werden müssen. Die Fähigkeit, Materialschäden zu minimieren und dennoch außergewöhnliche Qualität zu liefern, beweist seinen Wert als moderne Schweißlösung.

Wie können Sie Ihren Schweißprozess mit Faserlasertechnologie optimieren?

Tipps zum Erzielen hochwertiger Schweißnähte

Wählen Sie die richtigen Parameter

Stellen Sie sicher, dass Sie die richtige Laserleistung, -geschwindigkeit und -fokussierung für das Material und die Qualität der Schweißnaht sowie für alle anderen anwendungsspezifischen Parameter auswählen. Diese Einstellungen sollten geändert werden, um übermäßige Porosität oder Rissbildung zu vermeiden.

Bereiten Sie die Materialien angemessen vor

Stellen Sie sicher, dass die Oberflächen der zu schweißenden Materialien sauber und frei von Verunreinigungen wie Schmutz, Öl oder Oxidschichten sind, die die Schweißqualität beeinträchtigen würden, sowie von anderen schädlichen Materialien.

Führen Sie einen geeigneten Gasschutz durch

Verwenden Sie ein geeignetes Schutzgas, beispielsweise Argon oder Stickstoff, um den Schweißbereich vor Oxidation und Verunreinigung zu schützen.

Sorgen Sie für eine regelmäßige Wartung der Werkzeuge und Instrumente

Das Faserlasersystem muss regelmäßig gereinigt und gut kalibriert werden. Dadurch wird eine gleichbleibende Leistung über einen längeren Zeitraum gewährleistet, ohne dass es zu Problemen kommt, die direkt mit der Ausrüstung zusammenhängen.

Beobachten Sie die Schweißqualität während des Prozesses

Während des Prozesses sollten Überwachungssysteme eingesetzt werden, um nach Defekten zu suchen. So können Probleme behoben werden, was die Haltbarkeit und Zuverlässigkeit der Schweißnaht verbessert.

Verbesserung von Schweißgeschwindigkeit und Effizienz

Verschiedene fortschrittliche Maßnahmen, die auf Faserlaserinnovationen und Prozessautomatisierung basieren, ermöglichen eine Verbesserung der Schweißgeschwindigkeit und -effizienz.

Einsatz von Hochleistungsfaserlasern

Mit Hochleistungsfaserlasern von 6 kW bis 20 kW ist eine tiefere Durchdringung sowie ein deutlich schnelleres Schneiden und Schweißen möglich. Beispielsweise kann ein 10-kW-Laser Edelstahl mit einer Geschwindigkeit von über 5 Metern pro Minute schweißen. Der Produktionsdurchsatz ist im Vergleich zu Systemen mit geringerer Leistung deutlich höher.

Integrieren Sie Automatisierung und Robotik

Automatisierung und die Integration von Robotern in Faserlasersysteme können die Gesamteffizienz drastisch steigern. Automatisierte Lösungen ermöglichen präzises und viel schnelleres Schweißen als bei manueller Ausführung. Untersuchungen haben gezeigt, dass Roboter die Schweißzykluszeiten um 50 % oder mehr verkürzen können, insbesondere bei der Produktion großer Stückzahlen.

Verbesserte Materialzufuhrmethode und Fokuskontrolle

Der Einsatz moderner Strahlführungssysteme in Verbindung mit dynamischer Fokussteuerung verbessert Schweißgeschwindigkeit und -präzision erheblich. Schnelles Wechseln und Anpassen der einstellbaren Fokussieroptik an unterschiedliche Materialstärken gewährleistet gleichbleibende Qualität bei gleichzeitiger Minimierung von Umstellungsausfallzeiten.

Entwickeln Sie bessere Materialhandhabungsgeräte

Andere Großgeräte, die die Werkstückzufuhr und -positionierung übernehmen können, sind Klemmen. Diese Förderer in Verbindung mit automatisierten Klemmen steigern die Effizienz der Materialhandhabung, was Leerlaufzeiten reduziert und einen kontinuierlichen Arbeitsablauf unterstützt, insbesondere bei der Fertigung im großen Maßstab.

Implementierung von KI und Echtzeit-Überwachungssystemen

Die Einbindung von KI-Technologie in Echtzeit-Überwachungssysteme ermöglicht die Erkennung möglicher Defekte beim Schweißen und ermöglicht die sofortige Änderung der Parameter. Diese Systeme halten die erforderliche Geschwindigkeit aufrecht und gewährleisten die Qualität. Verbesserungen in den letzten Jahren zeigen einen Rückgang der Defektraten bei automatisierten Faserlaserschweißprozessen um fast 30 %.

Reduzieren Sie Wärmeeintrag und wärmebedingte Verformung

Fortschrittliche Kühlsysteme und kontrollierte Wärmezufuhr können dazu beitragen, Verformungen des Materials zu verhindern und schnellere Schweißgeschwindigkeiten zu ermöglichen, ohne die strukturelle Integrität zu verlieren. Dies ist insbesondere bei der Arbeit mit dünnen Metallen oder bei hochpräzisen Prozessen wichtig.

Mithilfe dieser Techniken können Hersteller die Schweißgeschwindigkeit von tragbaren Laserschweißgeräten erhöhen und dabei die gleiche oder eine bessere Qualität der Schweißnähte beibehalten. Solche ausgewogenen Ansätze garantieren maximale Effizienz in Produktionslinien in einem breiten Spektrum von Branchen.

Sicherstellung der Materialkompatibilität mit Faserlasern

Um einwandfreie Schweißnähte zu erzielen, muss man sich mit den vielfältigen Herausforderungen auseinandersetzen, die Faserlaserschweißsysteme mit sich bringen. Schweißprozesse werden insbesondere von den Materialien beeinflusst, die unterschiedlich auf den hochintensiven Laserstrahl reagieren, sowie von ihren optischen und thermischen Eigenschaften.

Materialreflexion

Aluminium, Kupfer und Messing weisen im Bereich der Laserwellenlängen eine hohe Reflektivität auf, was zu einer unzureichenden Absorption der Laserenergie führen kann. Reflektierende Metalle lassen sich besser mit modernen Faserlasern mit spezifischen Wellenlängenbereichen (um 1 Mikron) bearbeiten. Es ist bereits bekannt, dass die Reflektivität einiger Materialien (wie Laser und Polymere) durch Optimierung der Laserparameter oder durch Auftragen absorptionssteigernder Beschichtungen auf 90 % reduziert werden kann, wodurch die Kopplungseffizienz dieser Materialien verbessert wird.

Wärmeleitfähigkeit

Beim Schweißen muss eine ausreichende lokale Schmelze des Materials gewährleistet sein. Andernfalls kommt es zu Problemen wie schneller Erwärmung oder Wärmeableitung von Metallen wie Kupfer und Silber. Das Problem kann durch die Verwendung eines gepulsten Lasers oder durch Vorwärmen des Materials gelöst werden, wodurch die Konsistenz und Durchdringung der Schweißnähte verbessert wird.

Materialstärke 

Die Wirksamkeit eines Lasers beim Durchdringen eines Objekts kann beeinträchtigt werden, wenn das Objekt zu dick ist. Bei dünneren Blechen muss die „Leistung“ des Lasers so genau gesteuert werden, dass ein Durchbrennen unwahrscheinlich ist. Wenn die Abschnitte hingegen zu dick sind, können höhere Leistungsabgaben und Brennvorgänge oder mehrere Durchgänge erforderlich sein, um die Schweißung abzuschließen. Untersuchungen zeigen, dass Faserlaser mit einer Leistung von über 6 kW 25 mm dicke Stahlplatten in einem Durchgang effektiv schweißen können.

Legierungszusammensetzung und Verunreinigungen 

Bestimmte Metalle und ihre Legierungsverbindungen können das Erstarrungsverhalten und das Schweißbad beeinflussen. Der Zinkanteil von verzinktem Stahl kann beispielsweise beim Schweißen verdampfen und zu Porositätsproblemen führen. Diesen negativen Einflüssen kann mit Schutzgassystemen oder einer Änderung der Schweißgeschwindigkeit entgegengewirkt werden, sodass eine perfekte Schweißnaht entsteht.

Die Berücksichtigung dieser Materialbesonderheiten sowie die Entwicklungen in der Faserlasertechnologie führen zu erweiterten Grenzen der Materialien, die in industriellen Produktionsumgebungen mit besserer Effizienz und Effektivität zum Laserschweißen eingesetzt werden können.

Was ist bei der Investition in eine Laserschweißmaschine zu beachten?

Bewertung der Kosten für Laserschweißgeräte

Um eine fundierte Geldinvestition zu tätigen, ist es wichtig, die verschiedenen Bestandteile zu kennen, aus denen sich die Kosten einer Laserschweißmaschine zusammensetzen. Ob eine Maschine teurer oder billiger ist, hängt stark vom Prestige der Marke, den zusätzlichen Funktionen, der Leistungsabgabe und der Laserquelle ab. Beispielsweise kosten Maschinen mit geringer Leistung von 1 bis 3 kW im Allgemeinen zwischen 20,000 und 100,000 US-Dollar, während Hochleistungsmaschinen mit 6 kW und mehr über 200,000 US-Dollar kosten können. Die Kosten steigen weiter, wenn anspruchsvollere Automatisierungstechnologien integriert oder Robotersysteme eingesetzt werden.

Darüber hinaus sind Kühlsysteme, Wartung und Stromverbrauch auch Betriebskosten, die bei der Kostenbewertung eine wichtige Rolle spielen. Im Vergleich zu CO2-Lasern sind Faserlasersysteme im Hinblick auf den Energieverbrauch effizienter, was auf lange Sicht zu geringeren Kosten führt. Es wird geschätzt, dass der Einsatz von Faserlasern für dieselbe Aufgabe fast halb so viel Energie verbraucht, was sich auf lange Sicht als sehr kosteneffizient erweisen wird.

Hersteller müssen auch die Unterschiede im Wartungsaufwand zwischen den Lasertypen berücksichtigen. Faserlaser beispielsweise erfordern viel weniger Wartung, während bei CO2-Lasern die optische Ausrichtung und andere Teile häufiger ausgetauscht werden müssen. Diese Wartungsanforderungen wirken sich erheblich auf die Gesamtbetriebskosten (TCO) aus.

Schließlich sind der Return on Investment (ROI) und die Skalierbarkeit der Leistung zwei Hauptkomponenten, die für das Geschäft von entscheidender Bedeutung sind. Unternehmen müssen feststellen, wie gut sich die Laserschweißmaschine in Bezug auf die Menge und Art der Materialien, die sie verarbeiten kann, in ihre Produktionsanforderungen integrieren lässt. Der ROI für moderne, hochpräzise und schnelle Faserlaserschweißsysteme wird in Branchen wie der Automobil- und Luftfahrtindustrie, die einen höheren Durchsatz erfordern, normalerweise schneller erreicht. Eine gründliche, detaillierte Kosten-Nutzen-Analyse ermöglicht es Unternehmen, sicherzustellen, dass die von ihnen gekaufte Laserschweißlösung im Rahmen ihres Budgets liegt und ihren Produktionsanforderungen entspricht.

Auswahl der richtigen Laserquelle für Ihre Anforderungen

Bei der Bestimmung des besten Laserschweißsystems müssen verschiedene Schlüsselkomponenten analysiert werden, um die betrieblichen Ziele hinsichtlich Leistung und Effizienz zu erreichen. Faser- und CO₂-Laser werden beim Schweißen am häufigsten eingesetzt, wobei jeder Laser seine eigenen Vor- und Nachteile hat.

Faserlaser

Faserlaser haben einen wohlverdienten Ruf für ihre höhere Effizienz und ultrapräzisen Schweißnähte. Sie arbeiten mit Hunderten von Watt bis hin zu mehreren Kilowatt, um den industriellen Anforderungen gerecht zu werden. Branchendaten zeigen, dass Faserlaser häufig eine Energieeffizienz von 25–30 % erreichen, was zwar weniger ist als die Effizienz von CO₂-Lasern, aber aufgrund des geringeren Energieverbrauchs Kosten spart. Darüber hinaus haben diese Laser tendenziell eine längere Lebensdauer, da aufgrund der Festkörperkonstruktion weniger häufig Wartung erforderlich ist. Dies macht sie zur idealen Wahl für die Luft- und Raumfahrt, den Automobilbau und die Medizingeräteindustrie, wo Genauigkeit und Betriebszeit entscheidend sind.

Faserlaser haben außerdem eine weitere wichtige Funktion: Sie können verschiedene Materialien wie Aluminium und Kupfer mit minimalen Rückreflexionsproblemen verarbeiten. Darüber hinaus können sich KI-gestützte moderne Faserlaser selbst anpassen, um optimale Schweißkonsistenz und -qualität für verschiedene Materialien zu erzielen.

CO₂-Laser

Auch wenn CO₂-Laser in Bezug auf den Energieverbrauch weniger effizient sind als Faserlaser, haben sie einzigartige Vorteile, die in manchen Szenarien von Vorteil sein können. CO₂-Laser eignen sich hervorragend für nichtmetallische Materialien wie Kunststoff, Keramik und Holz, solange die erforderliche Wellenlänge bei etwa 10.6 Mikrometern liegt. Sie behalten einen Wettbewerbsvorteil in Branchen, die hohe Leistungen über 20 kW erfordern, insbesondere bei anspruchsvollen Fertigungsverfahren wie großflächigem Schweißen oder dem Schneiden dicker Materialien, bei denen CO₂-Laser benötigt werden.

Andererseits erfordern CO₂-Laser einen strengeren Wartungsaufwand und verursachen höhere Betriebskosten. Spiegel müssen neu ausgerichtet, Gas nachgefüllt werden und andere Komponenten verbrauchen viel Strom, was zu einer Gesamteffizienz von 10 bis 15 % führt. Dennoch verbessern die Innovationen bei Kühlsystem und Strahlführung die Betriebszeit und reduzieren die Ausfallzeiten von CO₂-Lasern.

Vergleichende Analyse

Auswahl nach Bedarf

Bei der Auswahl einer dieser Laserquellen muss man besonders auf das einzigartige Design und die Produktionsziele achten, insbesondere im Hinblick auf die Eigenschaften des Laserschweißkopfes. Für Aufgaben, die hohe Genauigkeit, Geschwindigkeit und geringen Wartungsaufwand erfordern, wie etwa in der Elektronik oder im Leichtbau von Automobilen, sind Faserlaser wahrscheinlich die beste Wahl. Andererseits könnten Branchen, die mit einigen Nichtmetallen oder sehr hohen Leistungsabgaben arbeiten müssen, CO₂-Laser mit größerer Zufriedenheit verwenden.

Die Wahl der richtigen Laserquelle wirkt sich auf Produktivität und Wirtschaftlichkeit aus. Die sorgfältige Berücksichtigung dieser Aspekte hilft Unternehmen dabei, ihre Laserschweißsysteme sowohl hinsichtlich aktueller Betriebsziele als auch zukünftiger Erweiterungsmöglichkeiten zu optimieren.

Wartung von Laserschweißgeräten verstehen

Eine ordnungsgemäße Wartung der Laserschweißausrüstung ist unerlässlich, um die gewünschten Ergebnisse zu erzielen, die Lebensdauer der Ausrüstung zu verbessern und teure Ausfallzeiten zu reduzieren. Die routinemäßige Wartung konzentriert sich auf die Hauptteile des Lasersystems wie Laserquelle, Optik, Strahlkühlung und Strahlführungssystem.

Schwerpunktbereiche der Wartung:

• Laserquelle: Durch regelmäßiges Überprüfen der Laserquelle können Sie Verschleißerscheinungen erkennen und die erforderliche Energieabgabe aufrechterhalten. Durch Reinigen der Innenteile und Überprüfen, ob die elektrischen Halterungen fest befestigt sind, können Sie den Effizienzverlust verringern.
• Optik: Die Reinigung optischer Teile wie Linsen und Spiegel ist wichtig für die Strahlschärfe. Der Strahl kann durch Staub, Schmutz und sogar Fingerabdrücke beschädigt werden, was die Schweißqualität mindert. Diese Auswirkungen können leicht vermieden werden, indem man ihn regelmäßig mit den richtigen Werkzeugen und chemischen Lösungen reinigt.
• Kühlsystem: Stellen Sie sicher, dass die Laserschweißmaschine nicht überhitzt, da sonst der Betrieb instabil wird. Regelmäßiges Überwachen des Kühlmittelstands, Dichtheitsprüfungen und Filterwechsel in festgelegten Zeitabständen helfen dabei, die Temperaturkontrolle aufrechtzuerhalten und Schäden an internen Komponenten zu verhindern.
• Strahlführungssystem: Regelmäßige Überprüfung und erforderliche Anpassungen der Strahlführungsausrüstung für den Laser stellen sicher, dass sie in der richtigen Position bleibt. Wenn sich die Ausrüstung nicht in der richtigen Position befindet, führt dies zu einer schlechten Schweißqualität und in einigen Fällen zu gar keiner Schweißnaht.

Nachweise, die den Wartungsbedarf begründen

Eine im Fertigungssektor durchgeführte Studie aus dem Jahr 2022 ergab, dass schlecht gewartete Geräte zu bis zu 30 % der ungeplanten Ausfallzeiten bei Laserschweißvorgängen beitragen. Durch die Einhaltung eines proaktiven Wartungsplans konnten Unternehmen außerdem eine Steigerung der durchschnittlichen Geräteverfügbarkeit um 20–25 % sowie eine Reduzierung der langfristigen Reparaturkosten um 15 % verzeichnen. Diese Faktoren verbessern die Betriebseffizienz und Produktivität auf lange Sicht erheblich.

Planen einer vorbeugenden Wartung

Es wird empfohlen, einen routinemäßigen Wartungsplan auf der Grundlage der Arbeitsbelastung und der Arbeitsbedingungen der Maschine aufzustellen. Beispielsweise müssen Maschinen mit hohem Produktionsvolumen möglicherweise einmal pro Woche gewartet werden, während Maschinen mit niedrigerem Produktionsvolumen möglicherweise nur einmal im Monat gewartet werden müssen. Darüber hinaus kann die Verfolgung des Wartungsverlaufs dabei helfen, chronische Probleme zu erkennen, die in zukünftigen Wartungsplänen behoben werden können.

Durch Investitionen in die ordnungsgemäße Wartung ist ein zuverlässiger und effizienter Betrieb der Laserschweißgeräte gewährleistet, dass Betriebsunterbrechungen auf ein Minimum beschränkt bleiben und die Produktionsqualität nicht beeinträchtigt wird.

Häufig gestellte Fragen (FAQs)

F: Worin unterscheidet sich das Faserlaserschweißen von herkömmlichen Schweißverfahren und was genau ist es?

A: Faserlaserschweißen ist eine neue Schweißtechnik, die Computertechnologie mit einem Laserstrahl kombiniert, der als Wärmequelle zum Verschmelzen von Materialien dient. Im Gegensatz zu herkömmlichen Verfahren wie WIG- und MIG-Schweißen ermöglicht das Faserlaserschweißen eine präzisere Kontrolle der Schweißprozesse, verbraucht weniger Wärme und kann eine Vielzahl von Materialien schweißen, auch solche aus unterschiedlichen Metallen. Dies ermöglicht qualitativ hochwertiges Schweißen, eine Verringerung der von Hitze betroffenen Bereiche und eine höhere Effizienz.

F: Welche Vorteile bieten Faserlaserschweißsysteme außer der höheren Genauigkeit und tieferen Eindringtiefe?

A: Wie bereits erwähnt, bieten diese Systeme erstaunliche Vorteile wie höhere Genauigkeit, geringere Wärmezufuhr, schnellere Schweißgeschwindigkeiten und bessere Durchdringung im Vergleich zu herkömmlichen Schweißverfahren. Sie haben außerdem geringere Betriebskosten, eine verbesserte Energieeffizienz und können dünnere und ungleiche Metallteile verbinden. Darüber hinaus können Faserlaserschweißsysteme mühelos automatisiert und mit der übrigen Ausrüstung der Produktionslinie zusammengebaut werden, was diese Schweißgeräte für den Bau von Massenkollektionen phänomenal macht.

F: Ist das Faserlaserschweißen zum Schweißen von Metallteilen geeignet und wenn ja, welche Metallarten können geschweißt werden?

A: Tatsächlich kann mit Faserlaserschweißen Metall geschweißt werden, und es können Dutzende von Materialien geschweißt werden, wie etwa Stahl und Legierungen aus Aluminium, Kupfer, Titan und Nickel. Faserlaserschweißen ist in vielen Branchen zum Schweißen von ungleichen und ähnlichen Metallen nützlich, da die Steuerung des Laserstrahls präzise ist. Der fokussierte Laserstrahl ermöglicht ein tiefes Eindringen und erzeugt hochwertige Schweißnähte, selbst bei dünnen, empfindlichen oder hitzeempfindlichen Materialien.

F: Wie funktioniert ein tragbares Laserschweißgerät und was sind seine Vorteile?

A: Ein tragbares Laserschweißgerät ist ein mobiles Gerät zum Laserschweißen mit Faserlasertechnologie. Es verfügt über einen Kopf mit integriertem Schweißlaser und eine Stromquelle, die an eine Kühleinheit angeschlossen ist. Der Schweißkopf kann entlang der Verbindung bewegt werden, sodass der Benutzer die Position leicht steuern kann. Einige Vorteile des tragbaren Faserlaserschweißens sind: einfache Mobilität, kürzere Vorbereitungszeit der Ausrüstung und die Möglichkeit, in engen Räumen zu schweißen. Diese Art des Schweißens ist besonders nützlich für Reparaturarbeiten, begrenzte Produktionen und andere Arbeiten, bei denen sich herkömmliche Schweißwerkzeuge als umständlich erweisen können.

F: Vergleichen Sie Laserschweißen mit WIG-Schweißen. Welches ist in jeder Hinsicht leistungsfähiger und welche Anwendungsgebiete gibt es?

A: Laserschweißen hat im Vergleich zum WIG-Schweißen mehrere Vorteile – höhere Schweißgeschwindigkeit, tiefere Eindringtiefe und kleinere Wärmeeinflusszone. WIG-Schweißen ist für seine Qualität und Vielseitigkeit bekannt, jedoch kann beim Laserschweißen eine bessere Kontrolle und Präzision des Schweißprozesses erreicht werden, was die Produktivität steigert. Laserschweißen ist nützlicher für dünne Materialien, Roboter-Produktionslinien und Anwendungen, bei denen eine geringe Verzerrung erforderlich ist. Andererseits kann WIG-Schweißen für einige Materialien nützlicher sein, wenn die Zugabe von Füllmetall erforderlich ist. Die Entscheidung für Laserschweißen oder WIG-Schweißen hängt von der Art der Anwendung, den Materialeigenschaften und den Produktionsanforderungen ab.

F: Welche Branchen können von Faserlaserschweißsystemen profitieren?

A: Schweißsysteme mit Faserlasern finden in vielen Branchen Anwendung, beispielsweise in der Automobilindustrie, der Luft- und Raumfahrt, der Elektronik, der Medizintechnik und der allgemeinen Fertigung. Industriezweige, die sich auf Batteriepacks, Sensoren und mikroelektronische Schaltkreise konzentrieren, die hochpräzises Schweißen erfordern, finden Faserlaserschweißen nützlich. Die Automobilindustrie setzt Laserschweißen bei der Montage von Rohkarosserie- und Antriebsstrangkomponenten ein. In der Luft- und Raumfahrt wird Laserschweißen zum Verbinden von Leichtmetalllegierungen und komplexen Strukturen eingesetzt. Mit Faserlaserschweißen kann die Medizintechnikbranche hochpräzise chirurgische Instrumente und Implantate herstellen.

F: Wie trägt das Faserlaserschweißen zur Energieeffizienz und Nachhaltigkeit in der Fertigung bei?

A: Laserschweißen wirkt sich in mehrfacher Hinsicht positiv auf Energieeffizienz und Nachhaltigkeit aus. Die Verwendung von Laserfasern ist energieeffizient, da im Vergleich zum herkömmlichen Schweißen weniger Abwärme erzeugt wird. Der Einsatz der Laserschweißtechnologie bedeutet weniger Materialverschwendung aufgrund präziser Messungen und geringeren Verbrauchs an Nachbearbeitungsmaterial. Darüber hinaus ermöglicht die Fähigkeit, unterschiedliche Materialien zu schweißen und leichte Strukturen herzustellen, die Herstellung kraftstoffsparender Fahrzeuge und energiesparender Geräte. Faserlaserschweißsysteme wirken sich nachhaltig auf die Produktionsumgebung aus, da sie langlebig sind und wenig Wartung erfordern.

F: Welche Sicherheitsaspekte müssen beim Betrieb von Laserschweißsystemen beachtet werden?

A: Beim Betrieb von Laserschweißsystemen ist Sicherheit ein wichtiger Aspekt. Augenschutz vor direkten und reflektierten Laserstrahlen sowie Hautschutz zum Schutz vor Strahlenexposition sind von Vorteil. Auch Kittel sind notwendig, um Schweißrauch und -partikel zu entfernen. Es sollte eine entsprechende Schulung zur Lasersicherheit und zum Gerätebetrieb durchgeführt werden. Bereiche, in denen Laserschweißen stattfindet, sollten abgesperrt und mit Warnschildern gekennzeichnet sein. Außerdem sollten Kontrollen und eine Überwachung der Laserschweißsysteme durchgeführt werden, damit es nicht zu Unfällen kommt.

Referenzquellen

1. Integration von faseroptischen Sensoren in Metallteile durch Laserschweißen und additive Fertigung: Ein Überblick

• Von: Laura A. Arevalo und andere.
• Online verfügbar: 1. Mai 2024
• Quelle: IEEE Sensors Journal
• Zitationstoken: (Arévalo et al., 2024, S. 13743–13757)

Forschungshighlights: 

• In diesem Beitrag wird die Integration von faseroptischen Sensoren mit Metallteilen durch Laserschweißen untersucht und additive Fertigungsverfahren. Die Autoren weisen auf einige Schwierigkeiten beim Einbetten von Sensoren hin, insbesondere auf die Herausforderung des Schmelzens von Metall beim Schweißen.
• In dieser Arbeit werden unterschiedliche Einbettungsansätze und die Techniken zur metallischen Schutzbeschichtung von Glasfasern untersucht, die den Einbettungsprozess unterstützen.
• Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass der Ausfall des Sensors bei der Strukturintegritätsüberwachung auf eine unzureichende Optimierung des Einbettungsprozesses zurückzuführen ist.

2. Einfluss der Wärmebehandlung vor und nach dem Schweißen auf die Mikrostruktur und die mechanischen Eigenschaften der robotergeschweißten Ti-6Al-4V-Legierung mit einem Glasfaserlaserstrahl

• Autoren: C. Köse, E. Karaca
• Veröffentlicht am: 20th Juli 2023
• Tagebuch: Archiv für Metallurgie und Werkstoffe
• Zitationstoken: (Köse & Karaca, 2023)

Zusammenfassung: 

• In dieser Arbeit stehen die Auswirkungen von Wärmebehandlungen vor und nach dem Schweißen auf Ti-6Al-4V-Legierungen im Mittelpunkt, die mit einem Nd:YAG unter Verwendung eines Glasfasersystems lasergeschweißt wurden.
• Die Autoren verwendeten unterschiedliche Kombinationen der Wärmebehandlung und bewerteten deren Auswirkungen auf die mechanischen Eigenschaften der Schweißverbindungen.
• Wie berichtet, trugen Alterungsbehandlungen zu einer erhöhten Duktilität und Zähigkeit bei, während nicht gealterte Proben eine höhere Härte und Zugfestigkeit aufwiesen.

3. Untersuchung der Machbarkeit des Laserschweißens der Aluminiumlegierung 7075-T6 mit einem 300 W Singlemode-Ytterbium-Glasfaserlaser.

• Autoren: A. Paleocrassas, J. Tu
• Veröffentlichungsdatum: 7. August 2005 (Dieses Dokument ist über fünf Jahre alt, wird aber zu Referenzzwecken beigefügt)
• Zitat-Token: (Paleocrassas & Tu, 2005, p. 503)

Zusammenfassung: 

• Dieses Dokument untersucht die Durchführbarkeit des Schweißens der Aluminiumlegierung 7075-T6 mit einem faseroptischer Laser mit einer 300 W Singlemode-Ytterbium-Stromquelle. Aluminiumlegierungen sind für ihre außergewöhnliche spezifische Festigkeit bekannt.
• Die Forschung befasst sich mit der Komplexität des Aluminiumschweißens, da dabei ein hohes Maß an Reflektivität auftritt und eine hohe Laserleistung erforderlich ist.
• Die Autoren stellten fest, dass sich bei entsprechender Kontrolle der Schweißparameter Schweißnähte mit geringer Kreuzfehlerquote erzielen lassen.