3D Laserschweissen -feine Nähte ohne Materialzugabe

Das 3D Laserschweissen setzt sich immer mehr durch, da auch aufwendige Schweissarbeiten in kurzer Zeit erledigt werden können und Werkstücke sich mit sehr feinen Nähten und gänzlich ohne Materialzugabe verbinden lassen. Besonders saubere Schweissnähte sind das Kennzeichen, wenn man mit Laser schweisst. So lassen sich gasdichte Verbindungen mittels 3D Laserschweissen in kurzer Zeit sehr ökonomisch umsetzen.

Mit 3D-Technik beim Schweissen auch schwer zugängliche Stellen schnell verbinden

Mit moderner 3D-Schweisstechnik kann ein Werkstück dreidimensional geschweisst werden und das auch an schwer zugänglichen Stellen. Die materialschonende Verarbeitung beim Schweissen und das saubere Ergebnis sorgt im Regelfall für deutliche Einsparungen bei Folgearbeitsgängen, da Nacharbeiten entweder nicht oder nur in geringem Umfang anfallen. Durch die 3D-Technik erschliessen sich ganz neue Konstruktionsmöglichkeiten und Fügegeometrien.

Hohe Energiedichte des Lasers sorgt für sehr gute Verbindungen

Durch die sehr hohe Energiedichte des Schweisslasers werden Verbindungen von sehr guter Qualität möglich – bei hoher Einschweisstiefe. Weil schnell und mit hoher Energie geschweisst wird, erzielt man verzugsarme und oxidfreie Ergebnisse. Wer besonders gleichmässige Nähte erreichen will, setzt auf Laserschweissen.

Wird ein starker Laserstrahl fokussiert, bringt er nicht nur Eiswürfel zum Schmelzen, sondern auch Metalle.

Albert Einstein hat die Grundlage für das Schweissen mit Laserlicht gelegt

Es war Albert Einstein, der vor etwas mehr als 100 Jahren die Grundlagen für die Bündelung von Licht gelegt hat, – allerdings konnte er es noch nicht in die Praxis umsetzen. Der erste richtige Laserstrahl mit einem Rubin konnte Anfang der 60er-Jahre erzeugt werden, – heute hat man den Rubin durch Gas ersetzt und ist in der der Lage hochenergiereiche Laserstrahlen zu erzeugen, die Metalle zum Schmelzen bringen und genau so funktioniert das Laserschweissen:  Die zwei Seiten des Werkstoffs werden mit Laserstrahlen aufgeschmolzen und die Schmelze fliesst daraufhin ineinander, sodass sich ein Fügeverbund ergibt. Weil man heute die Energie des Lasers, die Dauer der Einwirkung und den Auftrittspunkt des Laserstrahls, sehr genau steuern kann, ergeben sich hochpräzise Schweissmöglichkeiten.

Automatisierte Prozesse beim Schweissen mit Laser

Das Laserschweissen von heute kann man nicht mehr mit den händischen Schweissgeräten von früher vergleichen. Heute werden Schweissvorgänge meist in hochautomatisieren Prozessen durchgeführt, bei denen das Werkstück fest in eine Vorrichtung gespannt wird und dann computergesteuert das Laserstrahlschweissen an dreidimensionalen Gegenständen durchgeführt wird. Einmal richtig programmiert, lassen sich immer gleich gute Schweissergebnisse in grosser Zahl und kurzer Abfolge nacheinander erzielen. Das ist ideal für die Herstellung von grossen Stückzahlen, z.B. im Automobilbau oder Fahrradbau.

Hochpräzise Schweissnähte in Masse wären so nicht möglich – dafür bedarf es der Lasertechnik

Vorteile von 3D Laserschweissen

Die Vorteile zusammengefasst sprechen für diese Schweisstechnik, die schon seit mehr als 30 Jahren existiert, aber in den letzten Jahren deutlich verfeinert wurde:

  • Verarbeitung erfolgt materialschonend
  • Wirtschaftliches Verfahren
  • Zeitsparend
  • Folgearbeitsgänge mit Nachbearbeitung meist nicht notwendig
  • Auch komplizierte Konstruktionen in 3D sind schweisstechnisch möglich
  • Sehr saubere Schweissnähte
  • Nur geringer thermischer Verzug
  • Kein Zusatzwerkstoff notwendig

Laserschweissen wird oft auch Laserstrahlschweissen genannt und basiert darauf, dass eine Optik das Licht des Lasers so bündelt, dass es mit sehr hoher Energie auf das Werkstück trifft. Dadurch kommt es dort zum Schmelzvorgang. Der Brennfleck hat typischerweise nur einen Durchmesser von wenigen Zehntel Millimetern, was aber schon ausreicht, um das Material so zu erhitzen, dass es schmilzt. Laser haben im Regelfall eine Leistung von mehreren Kilowatt, was zu einem sehr schnellen Anstieg der Temperatur am Werkstück führt. Durch Umspülen der Schweissstelle mit dem Gas Argon wird eine Oxidation verhindert.