Beim Laserschweißen handelt es sich um eine Präzisionsfertigungstechnologie, bei der Laserimpulse mit hoher -Energie-dichte zum lokalen Erhitzen von Werkstücken eingesetzt werden. Wärmeübertragung durch Wärmeleitung, wodurch beim Abkühlen ein kontrolliertes Schmelzbad entsteht, um robuste Verbindungen zu erzielen. Laserschweißen ist bekannt für hohe Geschwindigkeiten, schmale Wärmeeinflusszonen (HAZ), präzise Steuerung und glatte Schweißnähte und hat sich zu einem unverzichtbaren Prozess in der modernen Industrie entwickelt.
Eine häufige Frage unter Herstellern lautet jedoch: Welche Materialien sind mit dem Laserschweißen kompatibel? Nachfolgend finden Sie eine detaillierte Aufschlüsselung der schweißbaren Materialien und ihrer Prozesseigenschaften.
1. Werkzeug- und Gesenkstähle
YAG-Laserschweißmaschineeignet sich hervorragend für die Reparatur von Werkzeug- und Formenstahl und bietet hohe Präzision bei minimaler thermischer Verformung.
- Kompatible Qualitäten:S136, SKD-11, NAK80, 8407, 718, 738, H13, P20, W30, 2344 usw.
- Hauptvorteil:Hochpräzises Auftragsschweißen ermöglicht die lokale Wiederherstellung der Form, ohne die umgebende Geometrie zu beeinträchtigen. Eine praktische Anleitung zur Ausführung finden Sie in unserem ausführlichen Leitfadensorgen für eine erfolgreiche Formenreparatur mittels Laserschweißen.
2. Kohlenstoffstähle und legierte Stähle
- Kohlenstoffarme-Stähle:Leicht schweißbar mit hervorragender Verbindungsqualität und minimalem Rissrisiko.
- Stähle mit mittlerem-bis-hohem Kohlenstoffgehalt und legierten Stählen:Sehr gut machbar, aber schnelle Aufheiz- und Abkühlzyklen können die Rissempfindlichkeit und Härte in der Schweißzone erhöhen.
Prozesstipp: Preheating (especially for carbon content >0,25 %) und eine Wärmebehandlung nach dem -Schweißen werden zur Spannungsminderung empfohlen, um Risse zu mindern. Beim Verbinden unterschiedlicher Kohlenstoffstähle sorgt eine leichte Neigung des Laserstrahls zur unteren-Kohlenstoffseite für eine gleichmäßige Wärmeverteilung.
3. Edelstähle
Edelstahl eignet sich hervorragend-fürFaserlaserschweißenDadurch lassen sich leichter -hochwertige Verbindungen herstellen als beim herkömmlichen Lichtbogenschweißen.
- Vorteile:Eine hohe Schweißgeschwindigkeit in Kombination mit einer Zone mit geringer Wärmeeinfluss-minimiert Oxidation und Verformung.
- Schweißqualität:Die geringere Wärmeleitfähigkeit und die höhere Energieabsorptionsrate von Edelstahl führen zu tiefen -Eindringungen und schmalen Schweißnähten, die praktisch frei von Porosität und Einschlüssen sind. Dünne Bleche können ohne nachträgliches Polieren glatt geschweißt werden. Um die klassenspezifischen Eigenschaften zu erkunden, lesen Sie mehr darüberLaserschweißen von Edelstahlmaterialien.
Die Wahl des Schutzgases ist für den Schutz dieser Verbindungen von entscheidender Bedeutung. - Erfahren Sie mehrAuswahl des Schutzgases für das Laserschweißen von Edelstahl.
4. Nicht-eisenhaltige und stark reflektierende Metalle (Kupfer und Aluminium)
Das Schweißen reflektierender Metalle stellt aufgrund der anfänglichen Laserenergiereflexion und der hohen Wärmeleitfähigkeit besondere Herausforderungen dar.
Kupfer und Kupferlegierungen:
- Hohe Wärmeleitfähigkeit und Reflexion erfordern Laser mit hoher Spitzenleistung oder spezielle Wellenlängen (z. B. grüne/blaue Laser).
- Herausforderungen:Anfällig für unvollständige Verschmelzung, Porosität und thermische Rissbildung. Bei dickeren Werkstücken ist häufig ein Vorwärmen oder die Verwendung von Parametern mit hoher-Energiedichte erforderlich.
Aluminium und Aluminiumlegierungen:
- Hochreflektierend mit hoher Wärmeleitfähigkeit.
- Herausforderungen:Aluminium absorbiert beim Schmelzen schnell Wasserstoff, wodurch die Porosität der Schweißnaht ein Hauptproblem darstellt. Der richtige Schutzgasfluss, die Strahloszillation (Wackelschweißen) und optimierte Parameter sorgen für fehlerfreie, tiefe Schweißnähte.
5. Technische Kunststoffe (Thermoplaste)
Laser-Kunststoffschweißenverwendet Laserstrahlung, um thermoplastische Teile durch Durchstrahlschweißen zu verbinden (wobei eine Komponente den Strahl durchlässt und die andere ihn absorbiert).
- Direkt schweißbare Kunststoffe:PP, PS, PC, ABS, Polyamid (PA), PMMA, POM, PET und PBT.
- Kunststoffe mit geringer-Transmission:Materialien wie PPS oder Flüssigkristallpolymere (LCP) erfordern lichtabsorbierende Zusatzstoffe (wie Ruß) im Grundmaterial, um Laserenergie effektiv in Wärme umzuwandeln. Sehen Sie sich in unserer Übersicht gängige Branchenanwendungsfälle anAnwendungen der Kunststoff-Laserschweißtechnik.
6. Unähnliche Metallkombinationen
Eine der größten Stärken des Laserschweißens ist die Fähigkeit, unterschiedliche Metalle mit präzisem Energieeintrag zu verbinden.
- Häufige Kombinationen:Kupfer zu Nickel, Nickel zu Titan, Kupfer zu Titan, Titan zu Molybdän, Messing zu Kupfer und kohlenstoffarmer Stahl zu Kupfer.
Aluminium-zu-Laserschweißmaschine
Das Laserschweißen ist eine vielseitige Lösung, mit der alles verbunden werden kann, von empfindlichen Kunststoffkomponenten bis hin zu hochbelastbaren Werkzeugstählen und hochreflektierenden Legierungen. Die Wahl der richtigen Laserquelle (Faser, blaues Licht oder Pulsbreite) und die Optimierung der Prozessparameter (Schutzgas, Vorwärmen, Wobble-Modus) sind der Schlüssel zum Erreichen einwandfreier, hochfester Schweißnähte. Wenn Sie während der Produktion auf Verbindungsqualitätsprobleme stoßen, konsultieren Sie unseren Leitfaden unterLösungen für 5 Fehler beim Laserschweißen.