Laserschweißen ist ein modernes Verfahren, das vor allem eingesetzt wird, wenn es auf große Geschwindigkeit, schlanker Schweißnaht und kurzem thermischen Verzug ankommt.
Bei der Laser Fertigung erzeugt der Techniker mit Hilfe eines stark gebündelten Lichtstrahls eine starke Energiedichte. Das zu schweißende Material schmilzt sehr schnell und verdampft schließlich. Es entsteht ein sogenannter Dampfkanal, der mit Plasma gefüllt ist und die Energie vollständig in sich aufnimmt. Wichtig ist, dass sich die Wärme nicht nach unten, sondern zur Seite ausbreitet. Es entsteht eine sogenannte Schmelzzone. Hinter dem Laserstrahl entsteht eine Scheißnaht. Das dauert nur den Bruchteil einer Sekunde. Es ist also deutlich schneller als ein normaler Schweißvorgang.
Arten des Laserschweißens
Beim Wärmeleitungsschweißen ist der Laserstrahl weniger stark, sodass sich das oben erwähnte Plasma nicht bildet. Die Einschweißung bleibt dabei flach. Die am häufigsten verwendete Technik ist das Tiefschweißen. An der Schweißstelle bricht ein Teil des Werkstoffs auf und verdampft. Es entsteht das Plasma. Außerdem gibt es noch das Laserschweißen mit Zusatzwerkstoff. Diese Technik kommt vor allem bei einer großen Spalttoleranz und bei einer großen Blechdicke zum Einsatz. Das Zusatzmaterial ist ein Füllmaterial, das als Draht der Schweißzone hinzugeführt. Es soll verhindern, dass die Naht zusammenfällt. Häufig kommt ein Schutzgas zur Anwendung. Dieses soll die Oxidation verhindern.
Folgende Ausrüstung ist notwendig
Notwendig ist der Laser, eine Bewegungseinheit und eine Anordnung, mit der sich der Laserstrahl führen lässt. Es gibt grundsätzlich zwei Möglichkeiten: Entweder bewegt sich die Bewegungseinheit führt den Laserstrahl über das Werkstück oder das Werkstück wird unter dem Laserstrahl geführt. Zur einfacheren Fokussierung kommt oft ein Spiegelscanner zum Einsatz. Dadurch lässt sich der Laserstrahl schnell an die richtige Position bringen. Als Laser kommen bei Metallen der Nd:YAG-Laser und der Kohlendioxidlaser zum Einsatz. In neueren Anlagen findet sich gelegentlich der Diodenlaser.
Vorteile des Laserschweißens
- Die Naht ist besonders schmal
- Das Werkstück lässt sich ohne Berührung verarbeiten
- Das Werkstück hat eine niedrige thermische Belastung
- Die Geschwindigkeit beim Schweißen ist sehr hoch
- Das Laserschweißen lässt sich leicht automatisieren
- Es entstehen kaum Spritzer
- Die Qualität der durchgeführten Arbeit ist sehr hoch
- Es lassen sich unterschiedliche Werkstoffe schweißen