Laserschweissen
Laserschweissen ist ein hochpräzises Fügeverfahren für metallische Werkstoffe wie Edelstahl, Titan und hochfeste Leichtmetalle. Ein fokussierter Laserstrahl bringt lokal eine hohe Energiedichte in das Werkstück ein und erzeugt eine schmale Schmelzzone mit geringer Wärmeeinflusszone. Dadurch lassen sich Bauteile mit minimalem Verzug und hoher Wiederholgenauigkeit verbinden – von Einzelteilen bis zur Serienfertigung.
Funktionsprinzip und Eigenschaften des Laserschweissens
Beim Laserschweissen wird der Laserstrahl über geeignete Optiken auf den Fügebereich fokussiert. Je nach Leistung, Fokuslage und Prozessführung entstehen tief eindringende Nähte (Schlüssellochverfahren) oder flache Schweissraupen. Die Energieeinbringung ist exakt steuerbar, was besonders für dünnwandige Bauteile und empfindliche Geometrien vorteilhaft ist.
- Geringe Wärmeeinflusszone und geringer Verzug
- Hohe Schweissgeschwindigkeit und kurze Taktzeiten
- Sehr gute Automatisierbarkeit und Prozessüberwachung
- Eignung für kleinste Nahtgeometrien und Mikroschweissen
Laserschweissen wird sowohl in automatisierten Anlagen als auch als Handlaserschweissen mit handgeführten Laserbrennern eingesetzt. Dies ermöglicht eine flexible Anpassung an Kleinserien, Reparaturen und schwer zugängliche Bereiche.
Werkstoffe: Metall, Edelstahl, Titan und Leichtmetalle
Das Verfahren eignet sich für eine breite Palette metallischer Werkstoffe. Voraussetzung ist eine geeignete Prozessführung in Bezug auf Reflektivität, Wärmeleitfähigkeit und Oberflächenbeschaffenheit des Materials.
- Edelstahl: Präzise Nähte mit hoher Festigkeit, geeignet für Sichtnähte und dichte Verbindungen.
- Titan: Schweissen von hochreinen und medizinischen Titanlegierungen mit kontrollierter Wärmeeinbringung.
- Hochfeste Leichtmetalle: Aluminium- und andere Leichtmetalllegierungen können mit angepasster Strahlführung und Parametrierung gefügt werden.
Besondere Bedeutung haben vorbereitende Schritte wie Bauteilreinigung, exakte Positionierung und eine passende Schutzgasführung, um Oxidation und Porenbildung zu minimieren.
Handlaserschweissen für flexible Anwendungen
Handlaserschweissen ergänzt stationäre Anlagen, wenn Bauteile nur in kleinen Stückzahlen, an schwer zugänglichen Stellen oder direkt an der Maschine bearbeitet werden. Handgeführte Laser-Schweissbrenner ermöglichen feine Reparaturschweissungen, Anpassungen und Nacharbeiten an bestehenden Konstruktionen.
- Kleine und mittlere Serien mit wechselnden Bauteilen
- Reparaturen, Anpassungen und Nacharbeiten an Baugruppen
- Schweissen von schwer zugänglichen Bereichen und komplexen Konturen
- Fein- und Mikroschweissungen an Präzisionsteilen
Branchen und typische Anwendungen
Laserschweissen wird in vielen Schweizer Industriebranchen eingesetzt, in denen hohe Präzision, Prozesssicherheit und reproduzierbare Qualität gefordert sind.
Luft- und Raumfahrt
In der Luft- und Raumfahrt werden dünnwandige Strukturbauteile, Turbinenkomponenten und hochfeste Leichtmetalle eingesetzt. Laserschweissen ermöglicht schmale, tiefe Schweissnähte mit hoher Festigkeit und geringem Bauteilverzug. Dies ist insbesondere bei gewichtsoptimierten Strukturen und sicherheitsrelevanten Bauteilen entscheidend.
Medizintechnik
Für Implantate, chirurgische Instrumente sowie Edelstahl- und Titanbauteile in Miniaturdimensionen bietet Laserschweissen präzise, reproduzierbare Verbindungen. Die kleine Wärmeeinflusszone trägt dazu bei, Materialeigenschaften und Oberflächengüte zu erhalten und die Biokompatibilität der Komponenten zu unterstützen.
Maschinen- und Anlagenbau
Im Maschinen- und Anlagenbau lassen sich Präzisionskomponenten, feinmechanische Bauteile und Antriebselemente effizient fügen. Laserschweissen ist für automatisierte Fertigungslinien geeignet und unterstützt stabile Prozessketten mit kurzen Taktzeiten, geringer Nacharbeit und konstanten Nahtqualitäten.
Medizintechnische und pharmazeutische Geräteproduktion
Bei medizintechnischen und pharmazeutischen Geräten werden hohe Anforderungen an Dichtheit, Reinigbarkeit und Materialverträglichkeit gestellt. Laserschweissen von Kunststoff- und Metallverbindungen ermöglicht saubere, reproduzierbare Fügeprozesse, die sich gut in validierte Produktions- und Prüfumgebungen integrieren lassen.
