Verbesserte Prozesssicherheit und Qualität durch Strahlkombination beim Laserschweissen

KlappentextDer Einsatz des Lasers als Schweißwerkzeug eröffnet ein großes Potential im Hinblick auf die Flexibilität und Produktivität des Fügeprozesses. Das Auftreten von Unregelmäßigkeiten im Prozeßverlauf kann jedoch zu Problemen bezüglich der Nahtqualität führen. Die Kombination von zwei Laserstrahlquellen ermöglicht Verfahrensvarianten, die Prozeß- und Qualitätsverbesserungen für schweißtechnische Applikationen erbringen. Die Untersuchungen wurden mit CO2-Hochleistungslasern durchgeführt, die Beschreibung der Wechselwirkungen zwischen beiden Laserstrahlen basiert sowohl auf Modellrechnungen als auch auf diagnostischen Verfahren. Ausgehend von den Verfahrensvarianten Superposition, Tandem- und Parallel-Anordnung werden die wesentlichen Prozeßparameter in ihrem Einfluß auf das Schweißergebnis für verschiedene Stahl- und Aluminium-Werkstoffe dargestellt sowie fertigungstechnische Anwendungsmöglichkeiten abgeleitet. Die Superposition führt zur Addition der Einzelleistungen, womit eine Steigerung der verschweißbaren Blechdicke einhergeht. Die Tandem-Anordnung bietet Möglichkeiten zur Beeinflussung der Abkühlzeit, zur Steigerung der Schweißgeschwindigkeit und zur Stabilisierung des Prozesses, wohingegen die Parallel-Anordnung die Effektivität des Verfahrens steigern kann. Die ganzheitliche Betrachtung der Wechselwirkungen der Strahlkombination mit dem Bauteil erlaubt die Anwendung auf eine Vielzahl von Schweißapplikationen, sowohl für den CO2- als auch für den Festkörper-laser. Aus dem Inhalt Stand der Technik - Systemtechnik und Verfahrensvarianten - Wechselwirkungen bei der Strahlkombination - Tandem-Schweißen - Ausbildung der Nahtgeometrie - Stabilisierung des Schweißprozesses - Einfluß auf die Gefügeausbildung - Hocgeschwindigkeitsschweißen - Parallel-Schweißen - Kombination mit anderen Verfahren