Laserlöten: effizient und schnell

Das Laserstrahllöten ist eine im Automobilbau fest etablierte Fügetechnik. Angewendet wird es beim Fügen von Außenhautblechteilen der Karosserie, die sich im späteren Sichtbereich des Kunden befinden. Dabei zeichnen sich lasergelötete Nähte durch eine hervorragende Nahtqualität aus, sodass die Verbindung nach dem Lackieren nicht mehr als solche zu erkennen ist. Allerdings wird beim Laserlöten ein großer Anteil der aufgewendeten Laserleistung vom Lötdraht reflektiert und bleibt ungenutzt. Durch eine neuartige Anordnung von Laserstrahl‑ und Drahtachse beim Laserstrahllöten konnte jetzt erstmalig vom Zusatzwerkstoff reflektierte Laserstrahlung nutzbringend zur Vorwärmung verwendet und so die Prozessgeschwindigkeit erhöht und die Prozesseffizienz gesteigert werden.

 

 

Laserlöten

Bei der neuartigen Anordnung mit vorlaufendem Laserstrahl ist der Einstrahlwinkel des Lasers flacher als der Winkel des schleppend zugeführten Zusatzdrahtes, wodurch vom Draht reflektierte Strahlung in den Vorlauf der Benetzung gerichtet wird (Bild). In dieser Prozessanordnung konnten zwischen 24 % und 37 % der eingestrahlten Laserleistung für die Vorwärmung der Fügestelle genutzt werden. Dadurch wurden Benetzungseigenschaften erreicht, die ansonsten nur unter Verwendung eines zusätzlichen Vorwärmlasers realisiert werden können. Dank der zusätzlichen Vorwärmung konnten die Prozessgrenzen des Einstrahllaserlötens deutlich erweitert werden. Aufgrund einer hohen erreichbaren Prozessgeschwindigkeit von bis zu 12 m/min konnte ein sehr geringer Wärmeeintrag realisiert werden, sodass neben den typischerweise lasergelöteten verzinkten Karosserieblechen auch weitere Werkstoffe mit hoher Qualität gelötet werden konnten. Der Abschlussbericht zum Projekt SPL – Steigerung der Prozesseffizienz beim Laserstrahllöten (IGF-Nr. 18.386 N / DVS-Nr. 06.093) kann über die Forschungsstelle bezogen werden.

Kontakt

Dr.-Ing. Thomas Seefeld, Abteilungsleiter Werkstoff‑ und Schweißtechnik,

Tel.: +49-421-218 58 040, E-Mail: seefeld@bias.de

  1. Sc. Christoph Mittelstädt, Wissenschaftlicher Mitarbeiter,

Tel.: +49-421-218 58 030, E-Mail: mittelstaedt@bias.de