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Hallo,
ich mache gerade eine Studienarbeit zum Thema Laserschweißen. Habe schon etlich Seiten, die ich über Google gefunden habe, durchgelesen. Hat von euch noch jemand irgendwelche Seiten/Informationen, die man Lesen sollte, speziell such ich noch was zu CO2 Laser Nd:YAG-Laser, Präzion und Verzug durch Wärmeeintrag und allg. was zur Qualitätssicherung beim Schweißen!

Danke schon mal!

Gruß Flo

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Hi,
Ich mach viel mit ND:YAG Laserschweissen, -löten und -schneiden rum im Automobilbau. Wenn Du 'n paar knifflige Fragen hast, mail mir mal. Jetz erst mal kurz was zu den mir besser bekannten bzw. dabei verwendeten Gerätschaften: Laser Haas/Trumpf, Roboter KUKA und VW-VRS, Thermosensorik, Weld-Watcher.
Links: http://www.trumpf-laser.com/ http://www.thermosensorik.de/ www.4d-gmbh.de/
Aus meinen Erfahrungen mit Qualitätskontrollsystemen bin ich skeptisch, dass sich ein sicheres automatisiertes QC-System finden lässt - mir ist da noch nichts herausragendes untergekommen. Stichproben zumindest halbautomatisch zu kontrollieren, ist da eher drin. Dazu ist zu sagen, dass wir häufig Bleche mit kurzen Nähten auch unter schwierigen Bedingungen verbinden, und dass meist mindestens eins der Bleche verzinkt ist. Beim Platinenschweissen mit CO2 dürfte das wesentlich einfacher sein, auch mit der Gleichmässigkeit der Qualität.

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mit freundlichem Gruß, Helge Asmus.
helge.asmus@robofunktion.de
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Danke schon mal für die Links.
Du hast ja geschrieben, dass du viel mit Nd:YAG-Laser machst, alles was ich hierzu habe, habe ich von wikipedia: http://de.wikipedia.org/wiki/Nd:YAG-Laser
Hast du evt. noch weitere Informationen?

Danke

Gruß Flo

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Der wikipedia - Artikel ist ein bisschen dünn von der Informationstiefe. Einen kleinen Diodenlaser (400W) hatten wir mal probehalber, die Anlage ist aber abgebrannt (lag nich am Laser). Normalerweise verwendet werden bogenlampenerregte cw - Laser 4kW. Rein gehen ca. 100kW incl. Kühlgerät.
Das wichtigste ist die Ausrichtung der resonanzbildenden Stäbe (2 - 3). Hat man das geschafft, kommt schon mal was raus. Hinterweg kommen ein paar Verstärkerstufen, die sind genauso aufgebaut, nur ohne Spiegel. Mit insgesamt 8 Stufen kriegt man dann die 4kW raus, damit läßt sich dann einigermaßen schnell arbeiten. Der ganze Kram stellt relativ hohe Anforderungen: Laser brauchen Schutzeinrichtungen Klasse 4 und lichtdichte Bearbeitungszellen und sind äußerst empfindlich gegen Staub. Man muß auch drauf achten, daß die Nd:YAG Stäbe nich zu warm werden, weil ein Laser ist nur dann zum Arbeiten gut, wenn er nur einen einzigen Strahl aussendet (Mode 1) und wenn die Stäbe warm werden können sie sich verziehen oder Bäuche kriegen. Höhere Modi erkennt man daran, daß um den Nutzstrahl herum andere Strahlgeometrien auftreten; diese können im günstigsten Fall als Abwärme auf dem Bauteil auftreffen, es ist aber auch möglich, daß einem irgendein Bauteil abfackelt oder daß die Stäbe platzen. Je besser der Laser ausgerichtet ist, umso besser (enger) ist der aus der Bearbeitungsoptik austretende Strahl, und umso schneller kann man arbeiten.
Vielleicht fällt mir noch mehr ein...

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mit freundlichem Gruß, Helge Asmus.
helge.asmus@robofunktion.de
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Hallo nochmals,
bräuchte jetzt noch ein paar Infos zu Belastbarkeit, Wärmeeinflusszone, Randzonenbeeinflussung usw. Das Problem ist, dass ich immer nur lese, dass beim Laserschweißen, alles besser ist und die WEZ kleiner ist usw. Bräuchte tiefere Infos und konkrete Zahlen!

Danke

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Ok...
Also (für Nd:YAG) der ideale Prozes beim Schweissen ist eine Verbindung von 2 x sauberem, rostfreiem Schwarzblech, Breite der Schmelzzone etwa zwischen Dicke des dünneren Blechs und Dicke beider Bleche. Beim Schweissen wird das Material verdampft und kondensiert dann wieder, wenn der Laserstrahl weitergewandert ist. Kritisch ist Anfang und Ende der Schweissung, wenn man's nich perfekt trifft, hast du da Einstiche und Undichtigkeiten. Die Randzonen sind entsprechend klein und werden kurzzeitig thermisch belastet. Du kannst das Schweissergebnis auch wesentlich dadurch beeinflussen, ob Aktiv- oder Inertgas verwendet wird.
Die Materialauswahl ist im allgemeinen unkritisch, es gibt aber Ausnahmen. Wir hatten schon perfekte Schweissungen, die hinterher aus einem hochfesten Blech einfach komplett ringsum rausgebrochen sind. Beschichtete Bleche: Chromatierte Bleche lassen sich auch schweissen, die Schweissnaht muss dann auf Festigkeit überprüft werden, bis der Prozess passt und die glänzende(re) Oberfläche beeinflußt den Start des Prozesses negativ. Verzinkte Bleche sollten möglichst einen geringen Abstand zueinander haben (.02 - .2mm je nach Auftrag), damit der Zinkdampf zur Seite ausgasen kann und das Schweissergebnis nich hinterher aussieht (und sich so verhält) wie Schlacke vom Elektrodenschweissen. Versuche hab ich mitbekommen, Al - Bleche zu verschweissen. Dieser Prozess soll aber äusserst kritisch sein, wie mir berichtet wurde, haut einem das Material verdammt schnell ab, wenn man den Einstich erstmal geschafft hat.
Generell ist zu sagen, dass extrem niedrigschmelzende Anteile im Metall (z.B. Zink / Stahl) schnell oxidieren, abhauen oder sich an der Oberfläche ablagern können.
Nur so als grobe Richtschnur: Wir haben schon erfolgreich 1 mm Schwarzblech mit ca. 4kW und 160mm/s schweissen können; Die Geschwindigkeit geht aber schnell runter, wenn 3 Bleche, höhere Stärken, Oberflächenbehandlung im Spiel sind. Die ideale Laserschweissnaht sieht in etwa so aus, wie man sich auch eine gereinigte Naht vom Elektrodenschweissen vorstellt, nur viel dünner und extrem gleichmässig. Mit konkreten Zahlen kann ich leider nicht dienen, vielleicht kann ich 'nem Qualitätsfuzzi noch was rausleiern. Ggf. Später mehr.

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mit freundlichem Gruß, Helge Asmus.
helge.asmus@robofunktion.de
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