Schweißen gehört zu den Fügeverfahren. Mit seiner Hilfe werden mindestens 2 Werkstücke dauerhaft (unlösbar) miteinander verbunden. Es gibt eine Vielzahl von Schweißverfahren. Während einige moderne Schweißverfahren, zum Beispiel das Gasschmelzschweißen, bereits im 19. Jahrhundert entwickelt wurden, gehört Laserschweißen zu den neueren Technologien, die erst seit wenigen Jahrzehnten im industriellen Maßstab eingesetzt werden.
Was ist Laserschweißen?
Beim Schweißen werden unterschiedliche Werkstoffe durch die Zuführung thermischer Energie miteinander verschmolzen. Beim Schweißen in einer Laserschweißanlage wird diese Energie durch einen Laserstrahl zur Verfügung gestellt. Das sind gebündelte elektromagnetische Wellen (Licht) mit hoher Intensität und Frequenz. Eine Laserschweißanlage besteht aus den folgenden Teilen:
– Laser
– Bewegungseinheit
– Führungseinheit für den Laserstrahl
Beim Laserschweißen wird der Laserstrahl durch optische Systeme fokussiert, so dass der Brennpunkt nahezu auf der Schweißstelle liegt. Dadurch entstehen dort sehr hohe Temperaturen, so dass das Metall schmilzt und sich die beiden Werkstücke miteinander verbinden. Zum Schutz vor Rost wird die Schweißstelle abschließend mit Argon umspült.
Laserschweißanlagen in der Industrie
Derartige Systeme werden vor allem beim Verbinden von Bauteilen eingesetzt. Obwohl beim Laserschweißen sehr hohe Temperaturen entstehen, geht es schnell und zügig vonstatten. Der Vorgang kann weitestgehend automatisiert werden. Laserschweißanlagen werden deswegen meist zum Verbinden von Bauteilen eingesetzt, zum Beispiel im Maschinenbau oder der Autoindustrie. Die Laserschweißanlage kann in die Taktstraße integriert werden. Trotz der hohen Temperaturen kühlen die Bauteile rasch ab, weil die Schweißstelle praktisch nur punktförmig ist und durch den Fokus des Lasers bestimmt wird.
Die Vorteile von Laserschweißanlagen
Die Anlagen arbeiten schnell und präzise. Aufgrund der hohen Temperaturen können fast alle schweißbaren Werkstoffe miteinander verbunden werden. Durch Laserschweißanlagen können Bauteile mit sehr schmalen Schweißnähten miteinander verbunden werden. Weil die Hitzeeinwirkung nur kurzzeitig ist und punktuell erfolgt, kommt es kaum zur Verformung der Bauteile. Laserschweißanlagen können verschiedene Schweißnähte erzeugen, darunter zum Beispiel:
– Kehlnähte
– Ãœberlappnähte
– Stumpfnähte
Laserschweißanlagen arbeiten besonders effizient und schnell, weil die benötigte Energie dorthin gelenkt wird, wo sie benötigt wird. Je nach Typ der Anlage sind Vorschubgeschwindigkeiten von bis zu 20 Metern pro Minute möglich.
Auch lange Schweißnähte sind sauber und präzise und
entsprechen den Qualitätsanforderungen.
Arbeiten zur Vorbereitung oder zur Nachbehandlung der Schweißnähte sind auf ein
Minimum beschränkt und oft überhaupt nicht notwendig.
Selbst schwer schweißbare Werkstoffe wie Aluminium oder
Edelstahl können in Laserschweißanlagen verbunden werden. Es werden keine
Zusatzwerkstoffe zum Verfügen benötigt.
Aufgrund der schnellen und präzisen Arbeitsweise können Laserschweißanlagen
sehr gut in Taktstraßen oder automatische Anlagen integriert werden. Dort
sichern sie nicht nur eine hohe, sondern auch gleichbleibende Qualität der
Schweißverbindungen.
Welche Nachteile haben Laserschweißanlagen?
Grundsätzlich gibt es nur einen Nachteil: Laserschweißanlagen sind sehr teuer. Für gewöhnlich werden sie nach den Anforderungen des Kunden individuell gefertigt und konfiguriert. Ihr Einsatz lohnt sich nur bei hochwertigen Bauteilen und hohen Stückzahlen, wie zum Beispiel im Fahrzeug- und Anlagenbau, dem Triebwerksbau oder dem Schiffbau, um nur ein paar Beispiele zu nennen.