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Tuesday, September 15, 2015, Saal Seoul 2:00 PM Fahrzeugbau - Fügeverfahren II |
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Laserschweißen im Unterdruck - Erfahrungsbericht aus der Serien-Fertigung |
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Marten Heinrich* / pro-beam systems GmbH, Deutschland Marcus Witt/ pro-beam systems GmbH, Deutschland |
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In der Automobilindustrie, als den mit Abstand bedeutendsten Industriezweig Deutschlands, besteht die Notwendigkeit, schnell und kosteneffizient zu produzieren - der Wettbewerb in der Automobilindustrie wird immer schärfer. Aus diesem Grund spielen innovative Laseranwendungen seit langer Zeit eine wichtige Rolle in der Automobilindustrie. In der Automobilindustrie, als den mit Abstand bedeutendsten Industriezweig Deutschlands, besteht die Notwendigkeit, schnell und kosteneffizient zu produzieren - der Wettbewerb in der Automobilindustrie wird immer schärfer. Aus diesem Grund spielen innovative Laseranwendungen seit langer Zeit eine wichtige Rolle in der Automobilindustrie. In der Fertigung von Getrieberädern werden komplexe Bauteile wie Gangrad und Synchronring miteinander verschweißt. Aufgrund enger Fertigungstoleranzen, spezieller Prozessparameter und hoher Qualitätsanforderungen kamen bisher nur Elektronenstrahlschweißprozesse im Vakuum und konventionelle Laserstrahlschweißprozesse in Betracht. Für konventionelle Laserschweißprozesse wurden bisher oft CO2-Laserquellen verwendet. Festkörperlaserquellen werden zwar von der Industrie immer häufiger gefordert, die erhöhte Spritzerneigung erschwert den Einsatz jedoch erheblich. pro-beam hat in Zusammenarbeit mit der Firma Trumpf Laser- und Systemtechnik GmbH und dem Institut für Schweißtechnik der TU Braunschweig ein Verfahren entwickelt, dass die Vorteile von dem Schweißen im Vakuum und dem Laserstrahlschweißen mit Festkörper-Laserquellen vereinigt: das "Laserschweißen im Unterdruck" mit Festkörperlaserquellen. Dabei standen die Themen Schweißspritzer, Schweißnahtqualität, Bauteilreinheit und Energieeffizienz im Vordergrund. Durch eine gezielte Prozessentwicklung werden einerseits die wirtschaftlichen Vorteile des Laserstrahlschweißens erreicht und andererseits die Vorzüge des Schweißens im Vakuum genutzt. Diese Technologie gewährleistet qualitativ hochwertige Ergebnisse selbst bei nur bedingt schweißbaren Materialien. Die reduzierte Spritzerneigung und bessere Energieeinkopplung macht das Laserschweißen im Unterdruck sehr attraktiv für den Einsatz in wartungsarmen Großserienanlagen. Zusammen mit einem OEM wurde nun das Verfahren in der Serienfertigung realisiert. Es soll von der Umsetzung der neuen Technologie "Laserschweißen im Unterdruck" in der Serienfertigung von Getrieberädern berichtet werden. Dabei wird auf das neuartige Anlagenkonzept eingegangen und sowohl das Verfahren als auch die Anlagentechnik mit dem Elektronenstrahlschweißen und dem konventionellen Laserschweißen verglichen. Außerdem wird ein Ausblick auf weitere Anwendungsgebiete des Verfahrens gegeben. |