Laserschweißen von Metallen, laserschweißen von Kunststoffen

Das Laserschweißverfahren ermöglicht das Schweißen von Metallen durch die bemerkenswerten Eigenschaften der Lasertechnik: Durch die hohe Energiedichte und die Feinheit des Laserstrahls werden die Zielbereiche aufgeschmolzen und anschließend durch Abkühlung schnell verschweißt. Das Ergebnis ist eine feste Schweißnaht auf einer kleinen Fläche.

Die Vorteile dieses Verfahrens machen die Laserlösung für das Metallschweißen unentbehrlich: kein Metalleintrag, geringe oder keine Verformung, hohe Schweißgeschwindigkeit, hervorragende Feinheit, Festigkeit und Wiederholbarkeit der Schweißnaht. Außerdem können mit dem Laserschweißen Metalle mit hohen Schmelztemperaturen oder hoher Wärmeleitfähigkeit sowie Metalle geschweißt werden, die mit herkömmlichen Verfahren nicht geschweißt werden können.

Beim Laserschweißen von Kunststoffen erfolgt die Verschweißung durch Transparenz: Zwei zu verschweißende Materialien, eines transparent für die Laserstrahlung, das andere absorbierend, werden übereinander gelegt. Der auf die Verbindungsstelle der beiden Teile fokussierte Laserstrahl durchdringt das transparente Material und schmilzt das absorbierende Material. Die Verschweißung der Kunststoffe erfolgt dann durch die feste Verbindung, die durch die rasche Abkühlung der Baugruppe nach dem Durchgang des Laserstrahls entsteht.

Schweißlaser können für eine Vielzahl von Schweiß- oder Lötverfahren eingesetzt werden: Punktschweißen, Hybridschweißen (Kombination von zwei Schweißverfahren, z. B. Laser und Plasma), Leitungsschweißen, Scannerschweißen usw. Heute wird das Laserschweißen in der Industrie vor allem wegen seiner Qualität und Schnelligkeit bei der Bearbeitung, seiner vernachlässigbaren Nebeneffekte auf die geschweißten Materialien, seiner Zuverlässigkeit und seiner Vielseitigkeit eingesetzt. Zu den Industriezweigen, die an dieser innovativen Technologie interessiert sind, gehören die Medizinbranche, die Uhren- und Schmuckbranche, die Elektronik- und Steckverbinderbranche, die Luftfahrt, der Schiffbau und die Automobilindustrie.

Für die Herstellung dieser Laserschweißmaschinen für Kunststoffe oder Metalle integriert ES LASER die effizienteste Lasertechnologie: Ytterbium-Faserlaserquellen. Dank der spezifischen Eigenschaften der Faseroptik sind diese Quellen als Laserschweißwerkzeuge für Industrielle unentbehrlich: einfache Integration, Flexibilität, Stabilität, automatisierte und schnelle Strahlablenkung, Robotisierung des Schweißprozesses, Laserschweißen aus der Ferne, lange Lebensdauer, usw. Darüber hinaus ermöglicht die Qualität des Laserstrahls (Feinheit des Laserspots, hohe Energiedichte, räumliches Profil usw.), die mit diesen Quellen erzielt wird, sowohl das Laseroberflächenschweißen (Schweißtiefe von 0,1 bis 1 mm) als auch das Laser-Tiefenschweißen (bis zu mehreren cm).

Je nach Schweißanwendung und Material kann die Ytterbium-Faserlaserquelle einen kontinuierlichen oder diskontinuierlichen Strahl (gepulster Laser) mit einer durchschnittlichen Leistung von 20 W bis zu mehreren zehn kW abgeben, z. B. für tiefe Stahlschweißungen (25 mm) bis 20 kW für den Automobilbereich. Schließlich kann das Laserschweißen von Metallen und Kunststoffen mit einer Singlemode- oder Multimode-Laserfaser durchgeführt werden. In der Praxis wird eine Singlemode-Faser (etwa zehn µm optischer Kern, hohe Energiedichte, feines Gaußsches Raumprofil) wegen des erforderlichen Brennweitenabstands bevorzugt für das Fein- oder Distanzschweißen verwendet. Multimode-Fasern (mehrere Dutzend bis Hunderte µm optischer Kern) haben eine geringere optische Intensität und eine gleichmäßigere Energieverteilung (Flach- oder Top-Hat-Typ). Sie werden daher bevorzugt für das Laserschweißen mit geringer Tiefe und Volumen oder zur Vermeidung der Zersetzung des Materials, das einer zu hohen Energiezufuhr ausgesetzt ist (Verdampfung).

Unser Team steht Ihnen bei allen Fragen zu Laserschweißmaschinen für Metalle oder Kunststoffe zur Verfügung: contact@eslaser.com.