IGF-Nr.: 17.559N / Wärmearmes Schweißen von Aluminium mit hoher Spaltüberbrückbarkeit durch Strahlmodulation beim Schweißen mit hoch fokussierenden Festkörperlasern mit Zusatzwerkstoff

Produktinformationen

Einer der wesentlichen Vorteile von Laserschweißverfahren gegenüber herkömmlichen Schweißverfahren besteht in der konzentrierten Einbringung der Energie in die Wechselwirkungszone bei verhältnismäßig geringen Wärmeleitungsverlusten. Jedoch bestehen beim Laserstrahlschweißen weiterhin technische Probleme. Vor allem beschränkt die geringere Spaltüberbrückbarkeit des Laserstrahlschweißens seine Anwendungsmöglichkeiten beim Schweißen von Verbindungen mit großen Spalten und Kantenversätzen. Weiterhin lässt sich eine stabile und gleichmäßige Zuführung des Schweißzusatzdrahtes bei kleinem Spotdurchmesser (< 100 µm) im Fokus der Laserstrahlung schwierig ermöglichen.
In den letzten Jahren sind die Möglichkeiten der dynamischen Strahlmodulation stärker in den Blickpunkt gerückt. Beim Schweißen von Aluminiumlegierungen ist es aufgrund der vergleichsweise hohen Reflektion der Oberfläche noch schwieriger als bei Stählen, durch Strahldefokussierung eine Erhöhung der Spaltüberbrückbarkeit zu erreichen. Einen möglichen Ansatz zur Erhöhung der Spalt- und Kantenversatzüberbrückung beim Aluminiumschweißen bietet die Verwendung einer örtlichen Strahlmodulation eines hoch fokussierenden Lasers. Mittels stark fokussierenden Lasers lässt sich das Tiefschweißen bereits bei sehr geringer Leistung erzeugen [Miy03]. Somit kann die Laserenergie fürs Schweißen effizient genutzt und insgesamt deutlich weniger Energie benötigt werden. Durch Strahlmodulation kann sich der Laserstrahl während des Schweißprozesses quer zur Schweißnaht in einstellbare Breite und Frequenz scannen. Dies ermöglicht sowohl eine höhere Spaltüberbrückbarkeit beim Schweißen als auch eine größere Toleranz bei Fehlpositionierung des Schweißzusatzdrahtes. Außerdem wird das Schweißgut durch erhöhte Drahtzugabe besser legiert, sodass die Rissbildung beim Schweißen von heißrissgefährdeten Legierungen verhindert werden kann.
Mit relativ wenig apparativem Aufwand wird vielen KMU die Nutzung der Ergebnisse ermöglicht.

ISBN

978-3-96870-284-1

Reihe

DVS Forschungsvereinigung,

Band

Band: 285

Erscheinungsdatum

Oktober 2014

Bindung

E-Book im PDF Format

Seiten

106