Faseroptisches Laserschweißen

ist das Kernverfahren des Laserschweißens. Es nutzt ein hochflexibles faseroptisches Leitungssystem, um die Laserenergie präzise auf den Schweißbereich zu übertragen und so eine effiziente und genaue Verbindung verschiedener Metallwerkstücke zu ermöglichen. Die wichtigsten technischen Parameter sind: Laserleistung 500–6000 W, Schweißgeschwindigkeit 0,5–10 m/min, Schweißnahtbreite 0,2–2 mm und Positioniergenauigkeit ±0,03 mm. Das Verfahren eignet sich für verschiedene Metalle wie Kohlenstoffstahl, Edelstahl, Aluminiumlegierungen und Kupferlegierungen (Materialstärke 0,1–1,5 mm).

Präzisionspunktschweißen

wurde speziell für das Schweißen dünnwandiger Teile und Präzisionskomponenten entwickelt und ist ein Schlüsselprozess in der Elektronikfertigung und Luft- und Raumfahrt. Es löst die Probleme ungleichmäßiger Lötstellen, Durchbrennen und großer Verformungen, die beim herkömmlichen Punktschweißen auftreten. Technische Kernparameter: Punktschweißdurchmesser 0,3–3 mm, Punktschweißtiefe 0,1–5 mm, Punktschweißabstand ±0,05 mm, Pulsdauer 0,1–10 ms. Das Verfahren nutzt den Pulslaser-Energieausgang, wodurch die Schweißenergie präzise gesteuert und ein hochpräzises Schweißen mit geringem Wärmeeintrag ermöglicht wird. So lassen sich ultradünne Metallteile unter 0,1 mm durchbrennfrei schweißen. Die Lötstellen sind fest, spritzerfrei, die Verformung beträgt ≤0,02 mm/m und die Oberflächenbeschichtung des Werkstücks wird nicht beschädigt. Das Verfahren eignet sich für Anwendungen mit extrem hohen Anforderungen an Schweißpräzision und Werkstückintegrität, wie z. B. bei Mobiltelefonbauteilen, Präzisionskomponenten für die Luft- und Raumfahrt sowie mikroelektronischen Bauteilen. Es gewährleistet die Leistungsstabilität von Präzisionsprodukten.

Tiefschweißen

ist ein Kernverfahren für die Verbindung von mittelstarken und dicken Blechen und wird in der High-End-Anlagenfertigung, im Schiffbau und im Stahlbau eingesetzt. Es ermöglicht eine effiziente Verbindung durch „Ein-Schweißen und Umformen“. Die wichtigsten technischen Parameter sind: Schweißtiefe 2–20 mm, Schweißtiefen-Breiten-Verhältnis bis zu 10:1, Schweißgeschwindigkeit 0,3–3 m/min und eine Wärmeeinflusszone von ≤ 2 mm. Das Verfahren nutzt einen Hochleistungslaser, dessen Energie schnell in das Werkstück eindringt und eine schmale und tiefe Schweißnaht erzeugt. Es ermöglicht eine hochfeste Verbindung ohne Zusatzwerkstoffe, wobei die Schweißnahtfestigkeit 95–99 % der Festigkeit des Grundwerkstoffs erreicht. Dieses Verfahren löst effektiv die Probleme herkömmlicher Schweißverfahren für mittelstarke und dicke Bleche, die mehrlagiges und mehrlagiges Schweißen, geringe Effizienz und häufige Schweißfehler erfordern. Nach dem Schweißen weist das Werkstück geringe Verformungen und eine gute Dichtungsleistung auf, was es für Schweißanwendungen an mittleren und dicken Blechen wie dickwandigen Rohren, Bauteilen von Baumaschinen und Schiffsrumpfplatten geeignet macht und die Produktionseffizienz und Schweißzuverlässigkeit erheblich verbessert.

Das drahtgefüllte Laserschweißen

wurde speziell für ungleichmäßige Werkstückspalten, große Materialunterschiede und hochfeste Verbindungen entwickelt und ist ein Schlüsselverfahren zur Überwindung der hohen Spaltempfindlichkeit und unzureichenden Schweißnahtfestigkeit des herkömmlichen Laserschweißens. Die wichtigsten technischen Parameter sind: Drahtvorschubgeschwindigkeit 0,1–5 m/min, Drahtdurchmesser 0,2–1,2 mm, Schweißgeschwindigkeit 0,3–8 m/min und Schweißnahtbreite 0,3–3 mm. Der Fülldraht wird präzise über das synchrone Drahtvorschubsystem in das Schmelzbad eingeführt. Dadurch kann der Werkstückspalt effektiv ausgeglichen werden (maximal 0,8 mm) und die Schweißnahtzusammensetzung sowie -eigenschaften optimiert werden. Dieses Verfahren eignet sich für das Schweißen ungleichartiger Metalle (z. B. Stahl und Aluminium, Kupfer und Stahl) sowie für das Schweißen von Werkstücken mit großen Spaltbreiten. Nach dem Schweißen ist die Schweißnaht formstabil und hochfest, wodurch Defekte wie unvollständige Schweißung und Risse effektiv vermieden werden. Das Verfahren findet breite Anwendung in Bereichen mit hohen Anforderungen an Schweißnahtfestigkeit und Formgebung, wie z. B. bei Strukturbauteilen für die Luft- und Raumfahrt, hochwertigen Formen und Automobilchassis.

Das Pulslaserschweißen,

speziell für die Schweißanforderungen dünnwandiger und wärmeempfindlicher Bauteile entwickelt, nutzt gepulste Laserenergie für präzises Schweißen mit geringem Wärmeeintrag und minimaler Verformung. Die wichtigsten technischen Parameter sind: Pulsenergie 1–100 J, Pulsfrequenz 1–100 Hz, Pulsdauer 0,1–20 ms, Positioniergenauigkeit ±0,02 mm, Wärmeeinflusszone ≤0,3 mm und Werkstückverformung ≤0,01 mm/m. Durch die präzise Steuerung von Energie und Pulsdauer werden Durchbrennen und Verformungen des Werkstücks durch kontinuierliche Lasererwärmung vermieden. Das Verfahren eignet sich zum Schweißen dünnwandiger Bauteile aus verschiedenen Materialien wie Edelstahl, Aluminium- und Titanlegierungen, insbesondere für wärmeempfindliche und leicht verformbare Werkstücke wie Elektronikbauteile, Medizingeräte und Präzisionsbauteile für die Luft- und Raumfahrt. Es vereint Schweißpräzision und Werkstückintegrität und verbessert die Produktqualitätsrate deutlich.

Intelligentes Laser-Tracking-Schweißen

integriert Bildverarbeitung und intelligente Steuerungstechnik und ist damit der Kernprozess für automatisches und intelligentes Laserschweißen. Es löst die Probleme großer Positionierungsfehler und des hohen manuellen Eingriffsaufwands beim herkömmlichen Schweißen. Die wichtigsten technischen Parameter sind: Reaktionsgeschwindigkeit ≤ 10 ms, Tracking-Genauigkeit ± 0,03 mm und adaptiver Schweißnahtversatz ≤ 1 mm. Der 3D-Laser-Vision-Sensor erfasst in Echtzeit die Schweißnahtkontur, identifiziert automatisch Parameter wie Schweißposition, Spaltbreite und Fasenwinkel und passt die Schweißkopfposition sowie den Laserfokus in Echtzeit an, um ein präzises Tracking-Schweißen zu ermöglichen. Dieses Verfahren eignet sich für komplexe Szenarien wie Werkstückversatz, gekrümmte und unregelmäßige Schweißnähte und kommt ohne manuelle Positionierung und Kalibrierung aus. Dadurch werden manuelle Eingriffe deutlich reduziert und die Schweißstabilität und -konsistenz verbessert. Es ist geeignet für die Massenfertigung und das automatische Schweißen von Fahrzeugkarosserien, Hochgeschwindigkeitszügen und großen Stahlkonstruktionen und unterstützt Unternehmen bei der flexiblen Fertigung und Effizienzsteigerung.

Laser-Lichtbogen-Hybridschweißen

ist ein innovatives, integriertes Verfahren im Bereich des Hochleistungsschweißens. Es kombiniert einen Hochenergielaser mit einer Lichtbogenwärmequelle (gängiges MIG/MAG- oder WIG-Schweißen) und erzielt so einen Synergieeffekt („1+1>2“). Dadurch werden die Nachteile des herkömmlichen Laserschweißens – hohe Spaltempfindlichkeit, geringe Effizienz und große Verformung beim Lichtbogenschweißen – überwunden. Die wichtigsten technischen Parameter sind: Laserleistung 500–12.000 W, Lichtbogenstrom 80–300 A, Schweißgeschwindigkeit 1,2–8 m/min, Schweißtiefe 1–25 mm, Verhältnis Schweißtiefe zu -breite bis zu 10:1, Wärmeeinflusszone ≤ 0,4 mm und Werkstückverformung ≤ 0,02 mm/m. Das Verfahren eignet sich für Montagespalte von 0,5–1 mm und reduziert die Anforderungen an die Werkstückmontagegenauigkeit. Während des Schweißvorgangs erzeugt der Laser einen Keyhole-Effekt für tiefen Einbrand, während der Lichtbogen das Schmelzbad füllt und so die Formgebung verbessert sowie Spritzer und Defekte reduziert. Die Schweißnahtfestigkeit erreicht über 98 % der Festigkeit des Grundwerkstoffs, der Hilfsstoffverbrauch wird um 60 % reduziert und die Schweißeffizienz ist 3- bis 6-mal höher als beim herkömmlichen Lichtbogenschweißen. Dieses Verfahren findet breite Anwendung im Maschinenbau (z. B. Seitenplatten für schwere Baggerschaufeln), in der Luft- und Raumfahrt (z. B. Flügelbeplankung), im Schiffbau, im Automobilbau, bei großen Rahmenkonstruktionen und in weiteren Bereichen. Es eignet sich besonders für das hocheffiziente Schweißen von mittleren und dicken Blechen sowie für die präzise Verbindung komplexer Bauteile. Dabei werden Effizienz und Qualität optimal in Einklang gebracht und die umweltfreundliche Fertigung unterstützt.

Ringpunkt-Laserschweißen:

Durch ein spezielles optisches Design wird der Laserstrahl zu einem ringförmigen Punkt geformt. Im Gegensatz zum herkömmlichen kreisförmigen Punkt erzielt dieses Verfahren den einzigartigen Schweißeffekt der „ringförmigen Energieverteilung und geringen Wärmeeinbringung im Zentrum“. Dadurch werden die Probleme des herkömmlichen Schweißens – instabiles Schmelzbad, Poren, Risse und Durchbrennen – gelöst. Technische Kernparameter: Laserleistung 1000–10000 W, Innendurchmesser des Ringpunkts 0,2–1 mm, Außendurchmesser 0,8–3 mm, Schweißgeschwindigkeit 0,5–9 m/min, Schweißtiefe 0,5–20 mm, Verhältnis Schweißtiefe zu Schweißnahtbreite bis zu 8:1, Wärmeeinflusszone ≤ 0,4 mm, Werkstückverformung ≤ 0,02 mm/m. Das Verfahren eignet sich für verschiedene Werkstoffe wie Kohlenstoffstahl, Edelstahl, Aluminiumlegierungen und Titanlegierungen. Während des Schweißvorgangs bildet der Ringpunkt ein stabiles Schmelzbad, wodurch Schmelzbadspritzer und -schwankungen reduziert, die Schweißnahtqualität verbessert und Defekte wie Poren und Risse effektiv unterdrückt werden. Die Schweißnahtfestigkeit erreicht über 97 % der Festigkeit des Grundwerkstoffs. Sie findet breite Anwendung in Bereichen mit hohen Anforderungen an die Schweißqualität, wie z. B. bei Präzisionsbauteilen für die Luft- und Raumfahrt, Motorenteilen für Automobile, hochwertigen Formen und dickwandigen Rohren. Besonders geeignet ist sie für das Präzisionsschweißen von mittelstarken und dünnen Blechen sowie komplexen Bauteilen.

Die acht Kernprozesse arbeiten nahtlos zusammen und integrieren die Vorteile von Präzision, hoher Effizienz und intelligenter Technologie im gesamten Laserschweißprozess. Von der Basisverbindung bis zum Präzisionspunktschweißen, von der Tiefenpenetration mittlerer und dicker Bleche bis zur intelligenten Nachführung, von der Verbundsynergie bis zur Anpassung hochreflektierender Metalle und stabilen Formgebung – sie decken die vielfältigen Schweißanforderungen der High-End-Fertigung umfassend ab. Mit Prozessinnovationen als Kern verbinden wir fortschrittliche Lasertechnologie mit den Schweißanforderungen verschiedener Branchen. So erreichen Laserschweißanlagen die Kernvorteile „hohe Präzision, hohe Effizienz, geringe Verformung und hohe Zuverlässigkeit“. Kunden werden dabei unterstützt, die Schwächen traditioneller Schweißverfahren zu überwinden, ihre Fertigung technologisch zu modernisieren und ihre Wettbewerbsfähigkeit in der High-End-Fertigung zu stärken.