Abstract No.:
5928

 Scheduled at:
Tuesday, September 18, 2018, Ludwig-Dürr-Saal 9:00 AM
Moderne Schweißverfahren - Laserstrahlschweißen


 Title:
Laserstrahlschweißen hochreflektiver Werkstoffe - neue Möglichkeiten mit 515 nm im Leistungsbereich bis 1 kW

 Authors:
Linda Ullmann* / Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik Abt. Fügen, Deutschland
Jens Liebscher / Fraunhofer Institut für Werkstoff- und Strahltechnik, Deutschland
Jens Standfuß/ Fraunhofer Institut für Werkstoff- und Strahltechnik, Deutschland

 Abstract:
Metalle mit hervorragender elektrischer Leitfähigkeit, zum Beispiel Kupfer und Aluminium sind für Anwendungen im Bereich der Elektromobilität und Leistungselektronik von steigendem Interesse. Wegen ihrer erhöhten Reflektion im infraroten Wellenlängenbereich stellt die Lasermaterialbearbeitung dieser Werkstoffe eine große Herausforderung für die Mehrheit der derzeit erhältlichen kontinuierlich strahlenden Hochleistungslaser (cw-Laser) dar.
Die Verfügbarkeit von cw-Strahlquellen der Wellenlänge 515 nm mit hoher Laserleistung von bis zu 1 kW, erlaubt vollkommen neue Möglichkeiten zur Prozessstabilisierung in der Makrobearbeitung. Schweißnähte mit exzellenter Verbindungsqualität, das heißt ohne Fehlstellen, mit homogener Nahtausbildung und Schuppung, sowie minimaler Spritzerablagerung auf der Bauteiloberfläche sind Gegenstand der zugrundeliegenden Untersuchungen. Am Beispiel typischer Überlappverbindungen aus Kupfer und Aluminium von bis zu 1 mm Blechdicke aber auch für typische Kupfer-Kupfer-Verbindungen werden die prozesstechnischen Vorteile des Laserstrahlschweißens mit 515 nm Wellenlänge dargestellt. Wird der Laser zudem an eine Strahlablenkoptik gekoppelt, erweitert sich das nutzbare Parameterfeld zur Verbesserung der Prozessstabilität weiter. Dies ermöglicht völlig neue Prozesse und Anwendungen vor allem im Bereich der Kontaktierung.
Mit den genannten technischen Möglichkeiten lassen sich somit qualitativ hochwertige Laserstrahlschweißverbindungen reproduzierbar erzeugen, die durch herkömmliches Laserstrahlschweißen im infraroten Wellenlängenbereich nicht in der geforderten Qualität realisierbar waren. Die Herstellung qualitätsgerechter Schweißverbindungen ist somit für potenzielle Industrieapplikationen möglich.



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