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86. Laserstammtisch - Die Miniaturisierung der Laserschweißtechnik

Wenn sich die Lasercommunity aus Berlin und Brandenburg trifft,  kommen in der Regel die unterschiedlichsten Fachleute aus Optischen Technologien, Lasertechnik und Photonik zusammen. Daraus kann sich ein über die Fachgrenzen hinweg offener Disput entwickeln, wie der vergangene Laserstammtisch wieder zeigte. Trotz einer überschaubaren Anzahl an Interessenten kam es doch zu einem lebhaften Meinungsaustausch. Alle waren sich am Ende darüber einig, dass es den Organisatoren wieder gelungen war, die Diskussion anzuregen und zu neuen Erkenntnissen zu kommen. Doch worum ging es?

Das Laserschweißen von Hand als wirtschaftliche Alternative

Dr. Matthias Busch von der Blue LaserTools GmbH stellte in seinem Vortrag neue Applikationen und Verfahrenstechniken für das Laserschweißen von Hand vor. Einer großen Breite von Anwendern ist das Laserschweißen hinreichend als Werkzeug für Stumpf- und Überlappnahtschweißungen an den verschiedensten Materialien, insbesondere dem Verschweißen von Edelstählen bekannt. In der automatisierten Produktion heute schon Stand der Technik, hat das Laserschweißen in fast allen Branchen Zugang gefunden.

Und mindestens seit 1992 befassten sich Entwickler von Lasergeräten auch mit dem handgeführten oder manuellen Laserschweißen. Zwei grundsätzliche gerätetechnische Konzepte wurden bisher etabliert: Eine Ausführungsvariante für Kleinteile, Reparaturen und Kontaktierungen stellt die Bewegung der Bauteile unter einer feststehendem Laseroptik in einer geschlossenen Arbeitskammer dar. Vielfältige Anwendungen finden sich dafür in der Schmuckindustrie, für Reparaturen an Brillengestellen, in der Medizin- und Dentaltechnik.

Der Bedarf an hoher Flexibilität und freier Beweglichkeit bei der Anpassung an größere Bauteilgeometrien führte zur Entwicklung der zweiten Ausführungsvariante. Das Laserwerkzeug kann hierbei flexibel und auch über größere Distanzen mittels Lichtleitkabel sicher zum Arbeitsort geführt werden. Solche Systeme werden in Verbindung mit Schweißarbeiten vor Ort vorranging im Reparaturbereich und oftmals mit Zusatzwerkstoff von Spezialfirmen angeboten. Zusätzlich können solche Systeme auch für sehr große Bearbeitungswege und Nahtlängen durch Roboterführungen ergänzt werden, die für das Laserhärten im Werkzeugbau und Reparatur bereits verfügbar sind.

Für die handwerkliche Fertigung von Einzelstücken, im Reparaturbereich und in der Schweißnahtvorbereitung durch Heften steckt die Technologie noch in den Kinderschuhen. Häufig bestehen in der Praxis auch Bedenken auf Grund der höheren Invstitionsvermutungen, der speziellen Qualifizierungsanforderungen an die Schweißer und dem zu erwartenden aufwendigem Arbeitsschutz. Das Thema Arbeitsschutz dominierte dann auch die fachliche Diskussion: Wie kann in der Praxis mit so offenen Lasersystemen gearbeitet werden ohne Unbeteiligte zu gefährden? Ist die Sicherheit durch die rechtlichen Vorgaben ausreichend? Welche Verantwortung trägt der Einzelne und wie ist die Ausbildung und das Verantwortungsbewusstsein der Schweißer zu verbessern. Hier kam es zu einer lebhaften Diskussion zwischen den verschiedenen Anwesenden über die strikte Einhaltung der Laserschutzverordnungen.

 

Der Penwelder als Erweiterung des manuellen Laserschweißens -

Die Grundlage für die ständige Erschließung neuer Anwendungsfelder beim Laserschweißen bilden neue Laserstrahlquellen, die eine Übertragung des Laserlichts über flexible Laserlichtkabel zulassen. Hinzu kommt eine immer bessere Laserstrahlqualität und Leistungsstärke. Somit können Schweißnähte bzw.-punkte an Titanlegierungen und nichtrostenden Stählen z. B. an rohrförmigen Bauteilen erzeugt werden. Mit praktischen Anschauungsbeispielen und der Vorstellung der verfügbaren handlichen Lasertechnik und dem selbst entwickelten Penwelder überzeugte Dr. Busch die Anwesenden vom Nutzen und Machbarkeit der Technologie in Handwerk und Reparatur.

Der Penwelder stellt eine äußerst flexible Lösung für handwerkliche Laserschweißungen dar. Ein ideales Werkzeug für das Laserfein – und Punktschweißen und das Bauteilheften, unabhängig von der Größe und Geometrie der Bauteile. Nach Laserheftungen an gekrümmten Rohrsegmente aus Titanlegierungen kann die bei WIG – Heftungen zwingend erforderliche Nachbearbeitung eingespart werden, bei einer anschließenden fehlerfreien Überschweißung mit dem Laser lässt sich der Spannaufwand minimieren.

 

Foto : Beispiel Penwelder der Firma Blu LaserTools GmbH / ©www.penwelder.de

 

Durch eine integrierte Schutzgaszufuhr lassen sich auch Materialien mit diffiziler Schweißeignung wie Titan- und Aluminium oder Edelstähle mit gutem Ergebnis verbinden. Eine mechanisierte Vorschub- und Abstandsvorrichtung wirkt sich positiv auf die Schweißnahtqualität aus. Und sie erleichtert dem Schweißer die Arbeitstechnik. Neben den grundsätzlichen Vorteilen des Laserschweißens wie geringem und konzentriertem Wärmeeintrag, minimalem  Bauteilverzug und hohen Schweißgeschwindigkeiten, können diese Systeme unabhängig von der Entfernung zwischen Laserquelle und Bearbeitungsort angepasst werden. Sie ermöglichen sowohl Anwendungen für das Wärmeleitschweißen im Pulsbetrieb als auch mit größeren Leistungsstärken im cw – Prozess für das Tiefschweißen.

Prof. Dr. Sonja Eckhardt

 

Kontakt : Dr. Matthias Busch

Blue LaserTools GmbH; Am Schiefen Berg 3; D-38302 Wolfenbüttel

Tel.: 05331 – 85 74 75; Fax. 05331 – 85 75 05 E-Mail: busch(monkey-tail)bluelasertools(dot)de              

Links : http://www.bluelasertools.de/

www.bluelasertools.de/wp-content/uploads/2012/09/Vortrag_Mobile-Laserbearbeitung_final.pdf