Neue Systeme

Eine weitere Herausforderung bei der Entwicklung des Laserstrahlschweißens ist die Konzipierung und Qualifizierung neuer Laserstrahlschweißsysteme. Ein derartiges neues System, das am BIAS eingesetzt wird, ist eine Remote-Schweißanlage der Fa. Trumpf.

Bild 1: Scannerschweißanlage mit 6 kW Laser (Quelle: Trumpf Lasertechnik)

Bei ihr wird ein CO2-Laserstrahl mit sehr langer Brennweite fokussiert und durch schnell bewegliche Umlenkspiegel aus großer Entfernung an die Bearbeitungsstelle geführt. Einzigartig bei diesem System (Bild 2) ist die verfügbare Laserleistung von 6 kW in Verbindung mit einer Strahlqualität, die das Schweißen von Stahl und Aluminium bei Fokussierbrennweiten von bis zu 1500 mm erlaubt.

Bild 2: Überlappschweißnaht, verzinktes Stahlblech (1,6 + 1,6 mm), Spalt 0,2 mm, P = 5 kW, f = 1500 mm, v = 3,5 m/min, Schutzgas Helium

Der Vorteil des Remoteschweißens liegt in den deutlich geringeren Positionierzeiten begründet, die aufgrund der hochdynamischen Strahlablenkung gegenüber herkömmlichen Systemen erzielt werden. Während heute beim Laserstrahlschweißen kurzer Nähte die tatsächlichen Lasernutzungs- und Fertigungszeiten oftmals gering sind gegenüber den Nebenzeiten, die hauptsächlich aus der Handhabung der Bearbeitungsköpfe resultieren, kann beim Remoteschweißen durch Positioniergeschwindigkeiten von rund 700 m/min ein sehr schnelles sequentielles Schweißen von Punkt- oder Kurznähten stattfinden. Dies zahlt sich vor allem bei Bauteilen mit zahlreichen kurzen, über das Werkstück verteilten Schweißnähten aus und ermöglicht so eine tatsächliche Lasernutzung von über 90%. Das Remoteschweißen tritt so ergänzend neben bestehende Laseranwendungen und eröffnet dem Laser neue Anwendungsbereiche, in denen heute beispielsweise das Widerstandspunktschweißen bevorzugt eingesetzt wird. Beispielhaft für mögliche Anwendungen soll eine Überlappschweißnaht an verzinktem Stahlblech (Bild 2) stehen.