Die Wahl der richtigen Laserschweißmaschine

Das Laserschweißen ist ein berührungsloses Verfahren, bei dem hauptsächlich Metallteile mittels eines Laserstrahls montiert werden können.

Diese Art des Schweißens eignet sich für Anwendungen, die hohe Geschwindigkeiten erfordern, und für Dünnschweißen mit geringer thermischer Verformung

Die Geschwindigkeit dieses Prozesses, die Möglichkeit, die Qualität des Schweißens während des Betriebs zu kontrollieren, und der hohe Automatisierungsgrad machen das Laserschweißen zu einem weit verbreiteten Verfahren in vielen Industriezweigen wie der Medizintechnik, der Elektronik, dem Werkzeugbau oder dem Automobilsektor.

Unsere Laserschweißmaschinen auf einen Blick

Was spricht für die Wahl einer Laserschweißmaschine?
Laserschweißmaschinen haben zahlreiche Vorteile:
- Sie arbeiten sehr schnell:
  
  Tatsächlich ermöglicht der Laser eine extrem schnelle Erwärmung des Metalls bei gleichzeitiger Begrenzung des Verformungsrisikos.
  
  Die Technologie ist besonders effektiv beim Schweißen großer Blechmengen und wird daher intensiv in der Automobilindustrie eingesetzt.
- Sie arbeiten weiterhin mit großer Präzision:
  
  Sie ermöglichen eine lokalisierte, sehr feine, sehr saubere und fast unsichtbare Verschweißung.
  
  Sie eignen sich besonders zum Schweißen von Kleinteilen.
  
  Diese Art des Schweißens ist in der Dental- und Schmuckindustrie sehr beliebt, da sie ein möglichst ästhetisches Schweißen ermöglicht.
  
  Es ist weiterhin möglich, den Laserstrahl in mehrere Strahlen aufzuteilen, um ein noch präziseres Schweißen zu ermöglichen.
- Sie können an eine Vielzahl von Formen und Materialien für Teile angepasst werden:
  
  Laserschweißmaschinen werden hauptsächlich zum Schweißen von Metallen und sogar von Refraktärmetallen eingesetzt.
  
  Es ist auch möglich, nichtmetallische Teile wie Porzellan und Glas zu schweißen.
  
  Sie werden zum Schweißen von Teilen mit sehr unterschiedlichen Formen eingesetzt.
- Sie verschleißen nicht:
  
  Die Laserschweißmaschine arbeitet berührungslos, so dass keine Verschleißgefahr der Maschine besteht.
  
  Auch ein Werkzeug- oder Elektrodenwechsel ist nicht erforderlich, was ein deutlicher Vorteil bei der Abfallreduzierung ist.
- Sie können digital bedient werden:
  
  Es ist nun möglich, die Qualität des Schweißens während des Prozesses über einen Computer zu steuern.
  
  Der hohe Automatisierungsgrad eines solchen Prozesses ermöglicht es auch, eventuelle Qualitätsprobleme zu erkennen und zu lösen.
Es ist jedoch zu beachten, dass diese Art von Laserschweißmaschinen auch einige Nachteile hat:
- Die Kosten für die Installation von Laseranlagen sind nach wie vor sehr hoch.
- Die Technologie erfordert eine hohe Montagegenauigkeit während der Bearbeitung, um Laserstrahlablenkungen an den Bauteilen zu vermeiden.
- Die erhaltene Laserschweißnaht ist dünner als die mit Elektronenstrahlen erhaltene, so dass das Verfahren für das Schweißen von Metallen, die stark reflektieren, ungeeignet ist.
Vorteile von Laserschweißmaschinen:
- Schnelligkeit
- Präzision
- Flexibilität
- Haltbarkeit
- Automatisierung
Gepulster oder kontinuierlicher Laser?
Ihre Laserschweißmaschine kann mit einem der folgenden zwei Lasertypen ausgestattet werden: gepulster Laser oder kontinuierlicher Laser. Die Wahl richtet sich nach der Dicke des Materials, das geschweißt werden soll.
- Der gepulste Laserstrahl:
  - Es eignet sich für leichte und dünne Metalle.
  - Es verhindert, dass sie sich verformen oder schmelzen.
  - Diese Art von gepulstem Laser wird hauptsächlich zum Schweißen von Blechen, Rasierklingen, Kettenglieder für Goldschmuck-oder Herzschrittmacher aus Titan-verwendet.
- Der kontinuierliche Laserstrahl:
  - Es wird zum Schweißen von dicken Teilen empfohlen.
  - Es ist besonders effizient für Refraktärmetalle.
  - Er kann problematisch sein, wenn er auf einem Metall oder Teil verwendet wird, das zu dünn ist. Der Laserstrahl könnte es beschädigen, verformen oder schmelzen.
  - Es ist weiterhin teurer als ein gepulster Laser, reduziert aber auch die Betriebskosten.
Wie wähle ich die Laserstrahlquelle?
Es gibt drei Arten von Quellen: den Faserlaser, den CO2-Laser und den Nd:YAG-Laser. Die Wahl der Quelle hängt vom gewählten Lasertyp ab (gepulst oder kontinuierlich).
- Der Faserlaser:
  - Diese Technologie basiert auf scharfen und dünnen Strahlen, die es ermöglichen, kontinuierliche und eindringende Arbeiten durchzuführen.
  - Wie der CO2-Laser kann auch der Faserlaser dicke Bleche mit hoher Geschwindigkeit und Effizienz durchdringen.
  - Seine Integrierung in eine Maschine ist sowohl in Bezug auf die Verwendung als auch auf die Wartung einfacher als bei anderen Lasern.
  - Dieser Laser bietet einen durchschnittliche Leistung von 25%.
- CO2 Laser :
  - Bei dieser Technologie wird ein Gasgemisch aus Kohlendioxid, Helium und Stickstoff verwendet, das elektrisch angeregt und für den Dauerbetrieb optimiert ist.
  - Wie der CO2-Laser kann auch der Faserlaser dicke Bleche mit hoher Geschwindigkeit und Effizienz durchdringen.
  - Es ist effektiver beim Eindringen in dicke Stahlteile als der Faserlaser, so dass sein Anwendungsbereich breiter ist als der des Faserlasers.
  - Es ist flexibler und kann in dickere und leichtere Materialien eindringen.
  - Dieser Laser bietet einen durchschnittliche Leistung von 7% bei 8000 W.
- Der Nd: YAG-Laser:
  - Er ermöglicht eine effektive Kontrolle von Leistung, Dauer und Form der Laserimpulse.
  - Es ist für den gepulsten Modus optimiert.
  - Aber es sendet Impulse mit sehr unterschiedlichen Wellenlängen aus, die nicht alle ihr Ziel erreichen und dann als Wärme abfließen.
  - Dieser Lasertyp ist weniger energieeffizient (3 bis 4% Wirkungsgrad) als CO2-Laser (7 bis 10%) oder Faserlaser (25 bis 30%).
Welche Parameter müssen kontrolliert werden?
Bevor Sie Ihre Laserschweißmaschine in Betrieb nehmen, müssen verschiedene Parameter kontrolliert werden. Hier sind einige gängige Vorsichtsmaßnahmen, die Sie ergreifen müssen, damit Ihr Schweißvorgang ein Erfolg wird.
- Modulieren Sie die Energie
  - Es ist wichtig, die Energie korrekt zu modulieren, um die Leistung an den Prozess anzupassen.
  - Dadurch wird Energieverschwendung vermieden, da die Zunahme der Energie eine höhere Stromzufuhr erfordert, was den Wirkungsgrad vermindert.
- Achten Sie auf den richtigen Durchmesser des Laserstrahls
  - Dieser Durchmesser beeinflusst die Schweißleistung.
  - Wir empfehlen Ihnen, einen Laserstrahl mit einem Durchmesser zwischen 0,2 und 2 mm zu wählen.
- Überprüfen Sie die Impulsfrequenzen
  - Zu hohe Impulsfrequenzen führen zu niedrigen Impulsenergien und damit zu weniger effizienten oder sogar ineffizienten Schweißvorgängen.
- Überwachung der Wellenform der Laserimpulse
  - Wir empfehlen, die Wellenform entsprechend dem zu verschweißenden Metall zu ändern.
  - Verwendet man eine unpassende Wellenform, so gehen 60% bis 98% der Laserenergie verloren und der Schweißvorgang scheitert.
Welche Konfiguration sollte man für eine Schweißmaschine wählen?
Für eine Laserschweißmaschine stehen 3 Konfigurationen zur Verfügung:
- eine manuelle Konfiguration;
- eine halbautomatische Konfiguration;
- eine automatische Konfiguration.
Die Wahl richtet sich nach:
- Ihrer Produktion (Klein- oder Großserien?);
- der Konfiguration Ihres Arbeitsplatzes.
Manuelle Laserschweißmaschine der Marke Rofin Laser Micro

Manuelle Laserschweißmaschinen
- Sie sind kompakter als halbautomatische und automatische Maschinen.
- Sie sind mit manuellen oder automatischen Türen ausgestattet.
- Der Bediener ist für die Reihenfolge der zu schweißenden Teile verantwortlich.
- Diese Maschinen sind für Kleinserien geeignet.
Halbautomatische -Laserschweißmaschine GEM

Halbautomatische Laserschweißmaschinen
- Sie sind größer als manuelle Maschinen.
- Sie verfügen über Drehteller.
- Diese Maschinen sind ideal für mittlere und große Serien.
Halbautomatische Laserschweißmaschinen der Marke Foshan Beyond Laser Technology

Automatische Laserschweißmaschinen
- Diese Maschinen sind die größten.
- Sie sind robotisiert und regeln automatisch die Positionierung des Teils unter der Laserquelle.
- Der menschliche Eingriff wird reduziert, was den Bediener entlastet.
- Diese Maschinen sind ideal für große Serien.
- Sie gestatten einen Produktivitätsgewinn.
- Das Vorhandensein einer automatischen Be- und Entladestation reduziert die Ausfallzeiten.
- Sie sind jedoch deutlich teurer.