Das Schweißverfahren für höchste Ansprüche
Das Laserfeinschweißen, auch Laserstrahlschweißen oder Laserpunktschweißen, beschreibt ein besonderes Verfahren zum Fügen metallischer Bauteile wie beispielsweise Kontaktbleche, Zellverbinder und Batteriekontakte. Es zeichnet sich durch seine hohe Schweißgeschwindigkeit, präzise und schmale Schweißnähte sowie seinen geringen thermischen Verzug aus. Beispiele hierfür sind Kontaktbleche, Zellverbinder und Batteriekontakte sowie hermetisch dichte Sensorgehäuse.
Laserschweißen kann generell im Vakuum oder, wie wir es anbieten,unter Schutzgas erfolgen. Ein anschließender Lecktest prüft die Schweißnähte auf ihre Dichtheit. Dank seiner hohen Energiedichte verbindet der Laserstrahl Bauteile punktgenau und schneller als alternative Schweißverfahren wie WIG- oder MIG/MAG-Schweißen. So lassen sich Werkstücke schnell und zuverlässig verbinden und feine Schweißnähte erzeugen.
Die Vorteile des Laserfeinschweißens auf einen Blick:
- berührungsloses Verfahren, kein Werkzeugverschleiß
- hohe Schweißgeschwindigkeit
- geringer thermischer Verzug durch minimalen Wärmeeintrag
- optisch ansprechende Schweißnähte durch präzise und schmale Schweißnahtführung
- heliumdicht
Spezifikationen für das Laserfeinschweißen von Metallen
- Toleranzen innerhalb von 20 µm oder weniger
- Wandstärken von 50 µm – 2 mm
- Rohrdurchmesser zwischen 1 mm – 200 mm
Technische Details
Schweißnahtführung
Die präzise Schweißnahtführung ist ein weiterer Vorteil des Laserschweißens. Mit moderner Steuerungstechnik kann der Laserstrahl genau auf die gewünschte Stelle gerichtet werden. Dadurch entsteht eine präzise und konsistente Schweißnaht.
Die Schweißnahtqualifizierung prüft, obdie Schweißnaht den spezifischen Anforderungen entspricht. Dies kann durch verschiedene Methoden erfolgen, beispielsweise durch visuelle Inspektion und andere zerstörungsfreie Prüfverfahren.
Es gibt verschiedene Arten von Schweißnähten, die beim Laserschweißen erzeugt werden können:
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Überlappstoß
Beim Überlappstoß werden zwei Teile übereinandergelegt und miteinander verschweißt.
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Stumpfstoß
Beim Stumpfstoß liegen die Teile hingegen Kante an Kante.
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Kehlnaht
Bei einer Kehlnaht, stehen die Teile in einem Winkel zueinander.
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Ecknaht
Die Ecknaht tritt auf, wenn zwei Teile in einem rechten Winkel zueinanderstehen und entlang der äußere Kante verschweißt werden.
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Bördelstoß
Der Bördelstoß entsteht, wenn zwei Teile in einem Winkel zueinander stehen und entlang der Kante verschweißt werden.
Übrigens: Shadownähte sind eine spezielle Art von Schweißnaht, die beim Laserschweißen entstehen kann. Sie treten auf, wenn der Laserstrahl nicht vollständig durch das Material dringt und eine "Schatten"-Naht, also eine verdeckte Naht auf der gegenüberliegenden Seite erzeugt.
Welche Laserschweißverfahren gibt es?
Beim Laserstrahlschweißen wird die Laserstrahlung genutzt, um Materialien zu schmelzen und zu verbinden. Die Lasertechnik ermöglicht hierbei eine hohe Präzision und Qualität. Eine Laserschweißanlage kann für verschiedene Verfahren wie das Wärmeleitschweißen oder das Präzisionspunktschweißen eingesetzt werden.
Beim Laserschneiden hingegen wird ein Laserstrahl eingesetzt, um Materialien zu trennen.
Bei der sogenannten Laserfeinbearbeitung, so wie wir es anbieten, liegt der Fokus auf der Bearbeitung kleiner und präziser Teile.
Welche Materialien lassen sich Laserschweißen?
Die Auswahl des richtigen Materials ist entscheidend für die Qualität der Schweißnaht. Darüber hinaus steht und fällt hiermit auch die Endproduktqualität. Nachfolgend einige Materialien, die häufig beim Laserschweißen verwendet werden:
- Edelstahl: Durch seine hohe Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit wird beim Laserschweißen häufig auf Edelstahl zurückgegriffen. Die Edelstahlsorten 1.4301, 1.4310 und 1.4542 sind besonders geeignet für eine entsprechende Bearbeitung. Sie weisen eine gute Schweißbarkeit auf.
Es ist auch möglich, verschiedene Materialien miteinander zu verschweißen, beispielsweise Kupfer mit Edelstahl oder Aluminium mit Bronze. Diese sogenannten Materialkombinationen erfordern jedoch eine sorgfältige Abstimmung der Lasereinstellungen, um eine gute Schweißqualität zu gewährleisten.
LCP verfügt über ein tiefes und jahrelanges Fachwissen zum Laserfeinschweißen mit einer breiten Palette von Standardmaterialien sowie schwer zu verarbeitenden Metallen, darunter:
- Rostfreie Stähle, Nickel und Kobalt-Chrom, Aluminium
- INVAR®-Legierung, KOVAR
- auf Anfrage: Kupfer, Titan, MP35N® and L605, ELGILOY®-Legierungen, Nickelchrom, Nitinol, Platin und Platin-Legierungen
In welchen Bereichen wird Laserschweißen eingesetzt?
Laserschweißen ist in fast allen Bereichen einsetzbar, die mit Metall zu tun haben, insbesondere die Elektronik- und Sensorfertigung, Halbleitertechnologie, Herstellung feinmechanischer Bauteile und optischer Gehäuse sowie Baugruppen aus der Medizintechnik. Zu unseren Bearbeitungsverfahren zählen unter anderem:
- Präzisions-Punktschweißen,
- Feinstschweißen porenfreier Nähte in der Medizintechnik sowie
- Laserlöten in der Elektrotechnik.
Die Vorzüge der Lasertechnologie ermöglichen zudem neue und effizientere Produktionsverfahren: So werden Verfahren wie Elektronenstrahlschweißen durch Laserstrahlschweißen beim Verkappen von Sensoren ergänzt.
Für welche Produkte wird Laserschweißen eingesetzt?
Kontaktbleche, Zellverbinder und Batteriekontakte sind nur einige Beispiele für Produkte, die durch Laserschweißen hergestellt werden können. In der Elektronikindustrie ist diese Methode unverzichtbar. Insbesondere bei der Herstellung von Elektroblechen, Rotor- und Statorpaketen kommen Laserschweißverfahren zum Einsatz.
Darüber hinaus werden Läppnadeln und Transportbänder ebenfalls durch Laserschweißen hergestellt. Medizinische Teile, wie Kanülen, profitieren ebenfalls von dieser Technologie, ebenso wie Positioniersysteme und Antriebstechnik.
Laserschweißen in der Elektronikindustrie
In der Elektronikindustrie ist der Einsatz des Laserschweißens eine Schlüsseltechnologie. Damit können beispielsweise Sensorgehäuse und Abdeckungen für elektronische Geräte als auch Lötlaschen, die in der Elektronik zur Verbindung von Komponenten verwendet werden, gefertigt werden. Dies gewährleistet eine hohe Präzision und hervorragende Qualität der Verbindungen.
Einsatz des Laserschweissens in weiteren Industrien
Gehäuse und Abdeckungen, Niederhalter und Haltebügel sowie Federn für Kleinmechanik können ebenfalls mit Laserschweißtechniken gefertigt werden. In der Sensorik werden durch diese Fertigungstechnologie Temperatur- und Drucksensoren sowie Dehnmessstreifen und Faserstecker erzeugt.
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geschweißtes Rotorkernpaket aus lasergeschnittenem Elektroblech -
lasergeschweißte Läppnadeln (Ø ~0,8mm; ~ 1,6mm) -
gefügtes Transportband aus 0,2mm Edelstahl -
Rohrabschirmung mit Lötlaschen, lasergeschweißt
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Max Schöppe