{"id":9445,"date":"2024-03-20T10:19:26","date_gmt":"2024-03-20T02:19:26","guid":{"rendered":"https:\/\/zltechlaser.com\/?p=9445"},"modified":"2024-04-23T16:21:17","modified_gmt":"2024-04-23T08:21:17","slug":"wie-funktioniert-das-laserschweisen","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/zltechlaser.com\/de\/blog\/wie-funktioniert-das-laserschweisen\/","title":{"rendered":"Wie funktioniert das Laserschwei\u00dfen?"},"content":{"rendered":"<h2>Einleitung:<\/h2>\n<p>Beim Laserschwei\u00dfen wird ein hochkonzentrierter Lichtstrahl, ein sogenannter Laser, verwendet, um Materialien miteinander zu verbinden. Wie funktioniert also Laserschwei\u00dfen? Dieser Artikel gibt Ihnen die Antwort.<\/p>\n<h2>Wie funktioniert <a href=\"https:\/\/zltechlaser.com\/de\/handheld-laser-welding-machine\/\">Laserschwei\u00dfen<\/a> arbeiten?<\/h2>\n<p><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignnone wp-image-9100\" src=\"https:\/\/zltechlaser.com\/wp-content\/uploads\/2024\/03\/laser_welding_stainless_steel-300x225.webp\" alt=\"Laserschwei\u00dfen von Edelstahl\" width=\"407\" height=\"305\" srcset=\"https:\/\/zltechlaser.com\/wp-content\/uploads\/2024\/03\/laser_welding_stainless_steel-300x225.webp 300w, https:\/\/zltechlaser.com\/wp-content\/uploads\/2024\/03\/laser_welding_stainless_steel-768x576.webp 768w, https:\/\/zltechlaser.com\/wp-content\/uploads\/2024\/03\/laser_welding_stainless_steel-800x600.webp 800w, https:\/\/zltechlaser.com\/wp-content\/uploads\/2024\/03\/laser_welding_stainless_steel.webp 1000w\" sizes=\"auto, (max-width: 407px) 100vw, 407px\" \/><\/p>\n<h3>1. Erzeugung des Laserstrahls<\/h3>\n<p>Der Prozess beginnt mit der Erzeugung eines hochkonzentrierten Strahls koh\u00e4renten Lichts, \u00fcblicherweise aus einem Laserresonator. Der Laserstrahl kann mit verschiedenen Lasern erzeugt werden, beispielsweise Festk\u00f6rper-, Gas- oder Faserlasern.<\/p>\n<h3>2. Fokussierung des Laserstrahls<\/h3>\n<p>Sobald der Laserstrahl erzeugt ist, wird er durch eine Reihe von Spiegeln und Linsen geleitet, um ihn auf einen kleinen, intensiven Punkt zu fokussieren. Dieser Fokus ist entscheidend. Er erh\u00f6ht die Energiedichte des Laserstrahls und erm\u00f6glicht es ihm, das Material, mit dem er in Kontakt kommt, zu schmelzen oder zu verdampfen.<\/p>\n<h3>3. Materialvorbereitung<\/h3>\n<p>Vor dem Schwei\u00dfen werden die zu verbindenden Materialien durch Reinigung und richtige Positionierung vorbereitet. Die Oberfl\u00e4chenvorbereitung ist wichtig, um eine ordnungsgem\u00e4\u00dfe Verbindung und Qualit\u00e4t der Schwei\u00dfnaht sicherzustellen.<\/p>\n<h3>4. Schwei\u00dfvorgang<\/h3>\n<p>Der fokussierte Laserstrahl wird auf die Verbindung zwischen den zu schwei\u00dfenden Materialien gerichtet. Wenn der intensive Strahl auf die Oberfl\u00e4che trifft, erhitzt, schmilzt oder verdampft er das Material schnell. Die erzeugte W\u00e4rme ist lokalisiert, wodurch die W\u00e4rmeeinflusszone (WEZ) des umgebenden Materials minimiert wird.<\/p>\n<h3>5. Verbindung von Werkstoffen<\/h3>\n<p>Wenn das Material schmilzt oder verdampft, bildet sich an der Verbindungsstelle ein Schmelzbad. Das geschmolzene Material k\u00fchlt ab und verfestigt sich, wodurch eine Schmelzverbindung zwischen den Materialien entsteht. Der Laserstrahl wird entlang der Verbindung bewegt, um die gesamte L\u00e4nge zu schwei\u00dfen.<\/p>\n<h3>6. Kontrolle und \u00dcberwachung<\/h3>\n<p>Laserschwei\u00dfprozesse beinhalten h\u00e4ufig Sensoren und \u00dcberwachungssysteme zur Steuerung der Parameter Leistung, Strahlfokus und Geschwindigkeit. Dies gew\u00e4hrleistet eine pr\u00e4zise Kontrolle des Schwei\u00dfprozesses und tr\u00e4gt zur Aufrechterhaltung einer gleichbleibenden Qualit\u00e4t bei.<\/p>\n<h2>Wichtige Parameter des Laserschwei\u00dfens<\/h2>\n<h3>1. Leistungsdichte<\/h3>\n<p><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignnone wp-image-9165\" src=\"https:\/\/zltechlaser.com\/wp-content\/uploads\/2024\/03\/handheld_welding_system_parameter-300x213.webp\" alt=\"Parameter des Handschwei\u00dfsystems\" width=\"407\" height=\"290\" srcset=\"https:\/\/zltechlaser.com\/wp-content\/uploads\/2024\/03\/handheld_welding_system_parameter-300x213.webp 300w, https:\/\/zltechlaser.com\/wp-content\/uploads\/2024\/03\/handheld_welding_system_parameter.webp 735w\" sizes=\"auto, (max-width: 407px) 100vw, 407px\" \/><\/p>\n<p>Die Leistungsdichte ist einer der kritischsten Parameter bei der Laserbearbeitung. Bei einer h\u00f6heren Leistungsdichte kann die Oberfl\u00e4chenschicht innerhalb einer Mikrosekunde bis zum Siedepunkt erhitzt werden, was zu einer umfassenden Verdampfung f\u00fchrt. Eine hohe Leistungsdichte ist daher f\u00fcr Materialabtragsprozesse wie Bohren, Schneiden und Gravieren von Vorteil. Bei niedrigeren Leistungsdichten dauert es mehrere Millisekunden, bis die Oberfl\u00e4chentemperatur den Siedepunkt erreicht. Bevor die Oberfl\u00e4chenschicht verdampft, erreicht die untere Schicht den Schmelzpunkt und bildet leicht eine gute Schmelzschwei\u00dfnaht.<\/p>\n<h3>2. Laserpulswellenform<\/h3>\n<p>Wenn ein hochintensiver Laserstrahl auf die Oberfl\u00e4che eines Materials trifft, werden 60 bis 981 TP3T der Laserenergie reflektiert und gehen auf der Metalloberfl\u00e4che verloren. Dazu geh\u00f6ren Gold, Silber, Kupfer, Aluminium, Titan und andere Materialien mit starker Reflexion und schneller W\u00e4rme\u00fcbertragung. W\u00e4hrend eines Laserpulssignals \u00e4ndert sich die Reflektivit\u00e4t des Metalls mit der Zeit. Die Reflektivit\u00e4t nimmt schnell ab, wenn die Oberfl\u00e4chentemperatur des Materials bis zum Schmelzpunkt ansteigt. Wenn die Oberfl\u00e4che geschmolzen ist, stabilisiert sich die Reflektivit\u00e4t bei einem bestimmten Wert.<\/p>\n<h3>3. Laserpulsbreite<\/h3>\n<p>Die Pulsbreite ist ein wesentlicher Parameter beim Pulslaserschwei\u00dfen. Die Eindringtiefe und die W\u00e4rmeeinflusszone bestimmen die Pulsbreite. Je l\u00e4nger die Pulsbreite, desto gr\u00f6\u00dfer die W\u00e4rmeeinflusszone. Die Eindringtiefe erh\u00f6ht sich mit der halben Leistung der Pulsbreite. Eine Erh\u00f6hung der Pulsbreite verringert jedoch die Spitzenleistung. Daher wird eine Erh\u00f6hung der Pulsbreite im Allgemeinen beim W\u00e4rmeleitungsschwei\u00dfen verwendet. Die gebildete Schwei\u00dfnaht ist breit und flach, was sich besonders f\u00fcr das \u00dcberlappschwei\u00dfen d\u00fcnner und dicker Platten eignet.<br \/>\nEine geringere Spitzenleistung f\u00fchrt jedoch zu einer \u00fcberm\u00e4\u00dfigen W\u00e4rmezufuhr. Jedes Material hat eine optimale Impulsbreite, die die Durchdringung maximiert.<\/p>\n<h3>4. Defokussierungsgrad<\/h3>\n<p>Beim Laserschwei\u00dfen ist normalerweise eine gewisse Defokussierung erforderlich. Dies liegt daran, dass die Leistungsdichte in der Mitte des Punkts im Laserfokus zu hoch ist und leicht in L\u00f6cher verdampfen kann. Die Leistungsdichteverteilung ist auf jeder Ebene au\u00dferhalb des Laserfokus relativ gleichm\u00e4\u00dfig.<\/p>\n<h3>5. Schwei\u00dfgeschwindigkeit<\/h3>\n<p><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignnone wp-image-6496\" src=\"https:\/\/zltechlaser.com\/wp-content\/uploads\/2023\/08\/handheld_laser_welding_machine-2-300x225.webp\" alt=\"Handlaser-Schwei\u00dfger\u00e4t\" width=\"407\" height=\"305\" srcset=\"https:\/\/zltechlaser.com\/wp-content\/uploads\/2023\/08\/handheld_laser_welding_machine-2-300x225.webp 300w, https:\/\/zltechlaser.com\/wp-content\/uploads\/2023\/08\/handheld_laser_welding_machine-2-768x576.webp 768w, https:\/\/zltechlaser.com\/wp-content\/uploads\/2023\/08\/handheld_laser_welding_machine-2-800x600.webp 800w, https:\/\/zltechlaser.com\/wp-content\/uploads\/2023\/08\/handheld_laser_welding_machine-2.webp 1000w\" sizes=\"auto, (max-width: 407px) 100vw, 407px\" \/><\/p>\n<p>Die Schwei\u00dfgeschwindigkeit hat einen gro\u00dfen Einfluss auf die Eindringtiefe. Eine Erh\u00f6hung der Geschwindigkeit f\u00fchrt zu einer geringeren Eindringtiefe. Eine zu niedrige Geschwindigkeit f\u00fchrt jedoch zu \u00fcberm\u00e4\u00dfigem Materialschmelzen und Schwei\u00dfen durch das Werkst\u00fcck. Daher gibt es f\u00fcr ein bestimmtes Material mit einer bestimmten Laserleistung und einer bestimmten Dicke einen geeigneten Schwei\u00dfgeschwindigkeitsbereich, und die maximale Eindringtiefe kann bei dem entsprechenden Geschwindigkeitswert erreicht werden.<\/p>\n<h3>6. Schutzgas<\/h3>\n<p>Inertgase werden h\u00e4ufig verwendet, um das Schmelzbad beim Laserschwei\u00dfen zu sch\u00fctzen. In den meisten Anwendungen werden h\u00e4ufig Helium, Argon, Stickstoff und andere Gase zum Schutz verwendet. Die zweite Funktion des Schutzgases besteht darin, die Fokussierlinse vor Metalldampfverunreinigungen und spritzenden Fl\u00fcssigkeitstr\u00f6pfchen zu sch\u00fctzen. Beim Hochleistungslaserschwei\u00dfen ist der Spr\u00fchnebel sehr stark und zum Schutz der Linse erforderlich. Die dritte Funktion des Schutzgases besteht darin, den durch das Hochleistungslaserschwei\u00dfen erzeugten Plasmaschild effektiv zu zerstreuen. Der Metalldampf absorbiert den Laserstrahl und ionisiert ihn zu einem Plasma. Wenn zu viel Plasma vorhanden ist, wird das Plasma den Laserstrahl bis zu einem gewissen Grad verbrauchen.<\/p>\n<h3>7. K\u00fchlung und Nachbearbeitung<\/h3>\n<p>Nach dem Schwei\u00dfen kann die Schwei\u00dfverbindung abgek\u00fchlt werden, um die Schwei\u00dfnaht vollst\u00e4ndig zu verfestigen. Je nach Anwendung k\u00f6nnen zus\u00e4tzliche Nachbearbeitungsschritte wie Schleifen oder Polieren erforderlich sein, um die gew\u00fcnschte Oberfl\u00e4chenbeschaffenheit und Schwei\u00dfnahtintegrit\u00e4t zu erreichen.<\/p>\n<h2>Vorteile des Laserschwei\u00dfens<\/h2>\n<p>Das Laserschwei\u00dfen bietet gegen\u00fcber herk\u00f6mmlichen Schwei\u00dfverfahren mehrere Vorteile. Dazu geh\u00f6ren hohe Pr\u00e4zision, schnelle Verarbeitungsgeschwindigkeiten, minimale Verzerrungen und die F\u00e4higkeit, verschiedene Materialien zu schwei\u00dfen. Diese Eigenschaften machen es zu einer bevorzugten Wahl in vielen Branchen, darunter der Automobil-, Luft- und Raumfahrt-, Elektronik- und Medizinger\u00e4teherstellung.<\/p>\n<p>Durch Laserschwei\u00dfen k\u00f6nnen eine hohe Verbindungsfestigkeit und ein gro\u00dfes Aspektverh\u00e4ltnis erzielt werden und die Schwei\u00dfgeschwindigkeit ist relativ hoch.<\/p>\n<p>Da beim Laserschwei\u00dfen keine Vakuumumgebung erforderlich ist, k\u00f6nnen Linsen und Glasfasern zur Fernsteuerung und automatisierten Produktion verwendet werden.<\/p>\n<p>Das Laserschwei\u00dfen weist eine hohe Leistungsdichte auf und erzielt eine gute Schwei\u00dfwirkung bei schwer schwei\u00dfbaren Materialien wie Titan, Quarz usw. Es k\u00f6nnen Materialien mit unterschiedlichen Eigenschaften geschwei\u00dft werden.<\/p>\n<p>Mikroschwei\u00dfen ist m\u00f6glich. Nach genauer Fokussierung und Positionierung kann der Laserstrahl einen sehr kleinen Punkt erzeugen. Es kann zum Montageschwei\u00dfen von Mikro- und Kleinwerkst\u00fccken verwendet werden, die in gro\u00dfen Mengen f\u00fcr die automatisierte Produktion hergestellt werden.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Einleitung: Laserschwei\u00dfen ist ein Verfahren, bei dem ein stark geb\u00fcndelter Lichtenergiestrahl, ein so genannter Laser, verwendet wird, um Materialien miteinander zu verbinden. Wie funktioniert also das Laserschwei\u00dfen? Dieser Artikel gibt Ihnen die Antwort. Wie funktioniert das Laserschwei\u00dfen? 1. 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