Gratis-Download: Einflussparameter auf das Laserstrahlschweißen

Das Ergebnis beim Laserstrahlschweißen hängt von einer Vielzahl von Parametern ab: Wie Laserparameter, Maschinenparameter, Werkstückparameter und Werkstoffparameter auf den Laserschweißprozess einwirken, erläutert dieser Download.

Das Laserstrahlschweißen wird nach DIN 8580 den Schweißverfahren zugeordnet und hierbei den Schmelzschweißverfahren. Die Energiezufuhr erfolgt durch einen konzentrierten Lichtstrahl und der stoffliche Zusammenhalt entsteht durch das Schmelzen beider Fügepartner, wobei ein gemeinsames Schmelzbad entsteht.

Anders als Strahlung von Lichtquellen, die der Beleuchtung dienen, ist das Laserlicht nicht divergent. Auch über technisch relevante Strecken bleibt der Laserstrahl parallel. Sein Licht besteht dabei nur aus einer einzelnen Wellenlänge und wird als monochromatisch bezeichnet. Die Wellenlänge wird durch die Art des verwendeten laseraktiven Mediums vorgegeben. Eine weitere Eigenschaft der Strahlung ist ihre Phasengleichheit, die Kohärenz genannt wird.

Das Laserstrahlschweißen eignet sich zum Bearbeiten einer Vielzahl von Materialien und Werkstückdicken. Prinzipiell lässt sich dabei zwischen zwei Verfahren unterscheiden. Zum einen das Wärmeleitungsschweißen und zum anderen das Laserstrahltiefschweißen. Entscheidend für die Zuordnung ist die erreichte Laserintensität auf der Werkstückoberfläche.

Das Laserstrahlschweißen kann auf Grund seines geringen und gut kontrollierbaren Energieeintrags hervorragend mit anderen Schweißverfahren oder Prozessschritten kombiniert werden. So werden lichtbogenbasierte Fügeverfahren oder auch Wärmeprozesse häufig mit dem Laser kombiniert. Üblicherweise handelt es sich dabei um MIG- oder MAG-Prozesse. Diese zeichnen sich durch eine hohe Spaltüberbrückbarkeit bei relativ geringen Eindringtiefen aus. Genau diese Eigenschaft fehlt den Laserschweißprozessen. Sie hingegen werden mit hohen Vorschubgeschwindigkeiten betrieben. Meist liegen diese um eines über denen der Lichtbogenprozesse. In Kombination der beiden Verfahren werden die Vorteile beider genutzt. Zusätzlich stabilisieren sich die Prozesse gegenseitig. Der Lichtbogen stellt das benötigte Zusatzmaterial zum Überbrücken des Spalts in flüssiger Form bereit. Die Energie des Laserstrahls kann somit genutzt werden, um die Einschweißtiefe zu maximieren.