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Was man über Laserschweißen wissen sollte

05/11/2019

Was ist Laserschweißen? – Alles, was Sie wissen müssen

 

Das Laserschweißen ist eines der modernsten Schweißverfahren, das sich durch hohe Präzision, Geschwindigkeit und Flexibilität auszeichnet. Im Vergleich zu klassischen Verfahren wie WIG, MAG oder Elektrodenschweißen bietet das Laserschweißen erhebliche Vorteile – insbesondere in der Batterieindustrie und bei der Fertigung von Hochpräzisionsbauteilen.

 

Wie funktioniert das Laserschweißverfahren?

 

Beim Laserschweißen wird der Kontaktbereich der zu verbindenden Werkstücke mit Wärme aufgeschmolzen. Ein gebündelter und fokussierter Laserstrahl mit sehr hoher Leistungsdichte trifft auf die Schweißnaht und erzeugt ein lokales Schmelzbad. Dank der geringen thermischen Belastung bleibt die Materialverformung minimal, sodass keine zusätzliche mechanische Nachbearbeitung notwendig ist.

Mehr über die zugrunde liegende Laserschweißtechnologie bei RMA.

 

Wie wird mit einem Laser geschweißt?

 

Das Schmelzbad entsteht durch vollständiges Umschmelzen der Fuge – mit oder ohne Zusatzmaterial. Die sehr hohe Energieeffizienz des Lasers reduziert die Wärmebeeinflussung und ermöglicht eine exakte Steuerung des Schweißvorgangs.

Lesen Sie auch: Laserschweißen von Batteriemodulen – Schlüsseltechnologie für moderne Ingenieurbranchen

 

Grundparameter beim Laserschweißen

  • Laserleistung [kW]
  • Laserpuls-Energie, -Dauer und -Frequenz [kJ, ms, Hz]
  • Schweißgeschwindigkeit [m/min]
  • Fokuslänge [mm]
  • Spotgröße im Fokus [mm]
  • Arbeitsabstand zwischen Optik und Material [mm]
  • Schutzgasart und -durchflussmenge [l/min]
  • Strahlparameterprodukt (M²)

 

Typische Lasertypen im Einsatz

 

In der Industrie werden vor allem zwei Lasertypen eingesetzt:

  • Faserlaser (z. B. Ytterbium-, Nd:YAG-Laser)
  • CO₂-Laser

Mehr dazu unter: Technologie – Laserlösungen bei RMA

 

Welche Schutzgase werden verwendet?

Schutzgas Vorteile Nachteile
Helium (He) Sehr guter Oxidationsschutz, glatte Schweißnaht Teuer, empfindlich auf Düsenqualität
Argon (Ar) Günstiger, guter Oxidationsschutz Kann zu rauer Naht führen bei schlechter Düsenausrichtung
Stickstoff (N₂) Günstig, tieferes Keyhole möglich Geringere Prozessstabilität
Kohlendioxid (CO₂) Gut für Kohlenstoffstähle Kein Schutz bei Cr/Ni-Stählen und Titan

 

Vorteile des Laserschweißens

  • Extrem hohe Präzision
  • Geringe Materialverformung
  • Keine Notwendigkeit für Flussmittel
  • Automatisierbar für Serienfertigung
  • Saubere, glatte Schweißnähte
  • Sehr hohe Schweißgeschwindigkeit

Geeignet für Materialien wie:

  • Baustahl, Edelstahl (Cr/Ni)
  • Aluminium, Titan, Nickel
  • Magnesium, hochlegierte Stähle

 

Herausforderungen beim Laserschweißen

Typische Probleme:

  • Hitzerisse bei empfindlichen Werkstoffen
  • Porosität durch falsche Parameter
  • Vor-/Nachbehandlung erforderlich

Diese lassen sich durch moderne Laseranlagen und Prozessoptimierung überwinden.

 

Laserschweißen in der Batterieindustrie

 

Insbesondere in der E-Mobilität und Batterieproduktion ist Laserschweißen unverzichtbar. Es ermöglicht hochpräzises Fügen von Zellverbindern, Modulgehäusen oder Stromableitungen – mit einer Schweißgeschwindigkeit von bis zu 15 Zellen pro Sekunde.

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Fazit

 

Das Laserschweißen ist eine Schlüsseltechnologie für die Industrie 4.0 – flexibel, präzise, wirtschaftlich. Unternehmen, die auf diese Technologie setzen, profitieren von enormen Effizienzsteigerungen und einer hohen Produktqualität.

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