Schweißen

Das Laser­schweißen ermöglicht unlösbare Verbindungen zwischen Bauteilen. Dabei unterscheidet man zwischen dem oberflächigen Wärme­­leitungs­schweißen und dem Tief­­schweißen, bei dem die Materialien in der Tiefe auf­ge­schmolzen werden. Die Vorteile des Laser­­schweißens sind neben der geringen thermischen Belastung des Materials die hohe Geschwindigkeit des Verfahrens. So liegt die er­reichbare Schweiß­geschwindigkeit beim Schweißen von Edelstahl mit einer Spurbreite von ca. 1,6mm und einer Einschmelztiefe von 1,4mm bei 2m/min bei einer Laserleistung von ca. 700W.Kundenmusterfertigung. Laserschweißen eines Edelstahl Gehäuse

Weitere Vorteile

Die hohen Schweiß­geschwindigkeiten und die geringe Nahtbreite sorgen beim Laser­schweißen für eine deutlich kleinere Wärme­­einflusszone in unmittelbarer Umgebung der Schweiß­naht. Die dabei entstehenden Eigen­­spannungen sind gegenüber konventionellen Schweiß­­verfahren deutlich geringer. Das Schweißen kann mit und ohne Zusatzwerkstoff (z.B. Draht) erfolgen.

Laserschweißen des Deckels eines Batteriegehäuses aus einer Aluminiumlegierung

Auftragschweißen mit Pulver

Beim Laserauftragschweißen mit Pulver wird ein Gas­gemisch mit feinem Metall­pulver zugeführt. An der erhitzten Stelle schmilzt das Metall­pulver und verbindet sich mit dem Werkstück. Dieses Verfahren ist neben dem manuellen Laser­schweißen mit Draht eine weitere Möglichkeit, Bauteile mit einem Gewicht von mehreren Tonnen schnell und kosten­günstig mit der Präzision eines Industrie­roboters zu bearbeiten. In Anbetracht der Kosten für Still­stand­zeiten bietet diese Technologie einen enormen Kosten­vorteil da der Material­auftrag endkonturnah erfolgt und somit die Nacharbeit minimiert wird.

Einsatzgebiete mit Pulver Auftragsschweißen

Reparaturbeschichtung einer Einspritzdüse
durch Laser Pulver Auftragschweißen

Eine große Auswahl an Pulverförmigen Werkstoffen / Aufbau von Panzerschichten an Werkzeugen wie Bohrköpfen, Schienen­fahr­zeugen und Landfahrzeugen / Modell­änderung und Modifikation statt Neu­anfertigung / Reparatur bei Fertigungs­fehlern / Spritzguss­werkzeuge / Umformwerkzeuge / Motoren­bau / Maschinen­bau / Schmiede­werkzeuge / Druck­gusswerkzeuge / Reparatur und Bearbeitung von Teilen, die mit den herkömmlichen Techniken nicht repariert werden können. / Aufbau von 3D Konturen /  Instand­setzung von Verschleiß­teilen.

Auftragen einer Verschleißschutzschicht auf ein Messer mittels Laser Pulver Auftragschweißen

Härten

Mit dem Laserhärten soll die mechanische Widerstandsfähigkeit des Werkstoffes erhöht werden, man bezeichnet es auch als Rand­schicht­härte­verfahren. Durch eine Wärme­behandlung mit anschließendem schnellem Abkühlen wird eine gezielte Änderung und Umwandlung des Gefüges erreicht. Der Laser erhitzt den Werkstoff lokal bis knapp unter die Schmelz­bad­temperatur und bewegt sich dabei entlang der zu härtenden Fläche. Die schnelle Abkühlung führt zur Ausbildung der Härte­schicht. Mit Hilfe der von OR LASER angebotenen Bearbeitungs­köpfe können Spurbreiten von bis zu 15mm erzeugt werden.

Laserhärten zur Erhöhung der mechanischen Festigkeit der Schneidkante

Werkstofftechnik

Die Tabelle gibt eine Übersicht der eingesetzen Pulver und der erzielbaren Härte. Prinzipiell lassen sich alle gängigen Kunststoff­formen­stähle, sowie pulver­metall­urgische Stähle (z.B. ASP, CPM u.ä.) und Aluminium­legierungen mit dem Laser­auftrags­schweißen bearbeiten.