Abstract No.:	7647
Scheduled at:	Tuesday, September 20, 2022, TZ 3 4:00 PM Moderne Schweißverfahren - Laserstrahlschweißen I
Title:	Laserstrahlschweißen mit Strahlformung für den industriellen Einsatz von spaltbehafteten Schweißaufgaben
Authors:	Johannes Schäfer* / Laserline GmbH, Germany Markus Rütering / Laserline GmbH, Deutschland Anne Schneider/ Laserline GmbH, Deutschland
Abstract:	Steigender Kostendruck und zunehmende Anforderungen an mechanisch-technologische Eigenschaften führen in der Serienproduktion zunehmend zur Neubewertung und zur Substituierung von konventionell eingesetzten Schweißprozessen. Dabei werden höhere Anforderungen an den Schweißprozess durch geringere Anforderungen an die Schweißnahtvorbereitung gestellt, die beispielsweise durch einen Brennschnitt erstellt werden kann. Schweißprozesse müssen mit diesen Voraussetzungen umgehen und gleichzeitig schnellere Prozesszeiten mit weniger Nacharbeitsaufwand umsetzen. Ein Schweißprozess mit derartigen Voraussetzungen kann mittels Laserstrahlschweißen und zugehöriger Strahlformung umgesetzt werden, der individuell und adaptiv an die Fügeaufgabe angepasst werden kann. Die benannte Strahlformung formt aus dem kollimierten Rohstrahl den bekannten Rundspot und um diesen umliegend einen quadratischen Spot, der in der Größe wie auch der Zentralspot verändert werden kann. Eine adaptive Anpassung und individuell einstellbare Leistungsverteilung zwischen innerem Zentralspot und umliegendem quadratischem Spot ermöglicht dabei die Überbrückung breiter Spaltgeometrien. Dabei dient der runde Zentralspot zum Aufschmelzen des Schweißzusatzwerkstoffes und gleichzeitig zur Umsetzung des Tiefschweißeffektes. Der umliegende Quadratspot schmilzt gleichzeitig die Nahtflanken auf und führt eine Glättung der Nahtoberfläche durch. Zusätzlich ist über die Strahlformung eine Verschiebung des Quadratspots links und rechts zur Schweißrichtung möglich wie auch eine Verschiebung in oder entgegen der Schweißrichtung, sodass der runde Zentralspot außermittig innerhalb des umliegenden Quadratspots platziert werden kann. Diese adaptive Einstellung ermöglicht eine Anpassung auf sich ändernde Randbedingungen der gegebenen Schweißaufgabe und erscheint insbesondere für die Schweißaufgabe unterschiedlicher Blechstärken als geeignet. Prozesstechnisch wird durch das überlagerte Temperaturregime des äußeren Quadratspots um den runden zentralen Spot das Schmelzbad beruhigt, sodass schnellere Schweißgeschwindigkeiten mit weniger Spritzerbildung umgesetzt werden können. Gleichzeitig wird mittels des umliegenden Quadrates eine Glättung der Nahtoberfläche gegenüber reinen Laserstrahlschweißungen erzeugt und Randkerben entsprechend mit einem aufgeweiteten Temperaturregime und eingebrachtem Schweißzusatzwerkstoff vermieden. Der eingereichte Vortrag verdeutlicht neben einer Erklärung und Wirkweise des Laserstrahlschweißens mit Strahlformung den Einfluss auf das Schmelzbad und Umsetzung von ungenauen Nahtvorbereitungen mit Strahlintensitätsanpassungen zur Überbrückung von Spalten bis zu 1mm. Darüber hinaus wird eine energetische Betrachtung vollzogen.

<= go back