Laserschweißen

Vom Automobilbau bis hin zur Luft- und Raumfahrt – die Einsatzgebiete für das Laserschweißen sind vielfältig. Entscheidende Vorteile bietet das Verfahren durch seine hohe Schweißgeschwindigkeit und die geringe Wärmeeinbringung.

Laserschwei?en: Was verbirgt sich dahinter?

Laserschwei?en ist ein Fügeverfahren mit einem fokussierten Laserstrahl, welches aufgrund seiner hohen Pr?zision in vielen Industrien zum Einsatz kommt. Die Erzeugung der Energie für das Schwei?en erfolgt dabei durch einen Hochleistungslaser. Bei Roboterapplikationen wird der energiereiche Laserstrahl üblicherweise mit flexiblen Lichtleitfasern zum Bearbeitungsort geführt. Dort wird die Laserleistung mithilfe einer Optik auf einen kleinen Brennfleck fokussiert. Durch die dabei entstehende hohe Energiedichte wird das Werkstück aufgeschmolzen und die Bauteile verschwei?t.

Das Verfahren eignet sich für Werkstoffe und Bauteile, die mit einer schlanken Schwei?naht und niedrigem thermischen Verzug unter hoher Geschwindigkeit verschwei?t werden sollen. Das Laserschwei?en wird daher für hochpr?zise Applikationen in den verschiedensten Branchen, wie z.B. in der Automobilindustrie, in der Luft- und Raumfahrt sowie der Medizinindustrie eingesetzt.

Alles aus einer Hand von KUKA

Perfekt ausgerüstet für wirtschaftliches Laserschwei?en

Kürzere Produktlebenszyklen sind im Zeitalter von Industrie 4.0 immer üblicher. Unsere Roboter und vorkonfigurierten Zellen sind ideal für ein dynamisches Produktionsumfeld und k?nnen in kürzester Zeit sowohl auf- als auch umgerüstet werden.

Industrieroboter

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Optimal aufeinander abgestimmte und individuelle Komponenten

KUKA bietet mit der technologiespezifischen Applikationssoftware KUKA.LaserTech eine ma?geschneiderte L?sung für roboterbasierte Laserapplikationen. Darüber hinaus bieten wir vom Roboter über vorkonfigurierte Schwei?zellen bis hin zu vielf?ltiger Roboterperipherie speziell auf Laseranwendungen abgestimmte Komponenten.

Roboterperipherie

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Laseroptiken

Von der Schwei?optik über die Pulveroptik bis hin zum Schwei?kopf: Wir bieten alle n?tigen Komponenten für das Laserschwei?en.
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Laserschneidportal

Unser KUKA Laserschneidportal KR70 LP eignet sich durch seine herausragende Dynamik besonders und vor allem für das Laserschneiden komplexer Bauteile.
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KUKA.LaserTech

Mit dieser Software lassen sich die Anwendungen Laserschwei?en und Laserschneiden einfach programmieren und schnell einsetzen.
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Punktgenaue Pr?zision und maximale Vielfalt

Für das innovative Verfahren des Laserstrahlschwei?ens sprechen im Vergleich zum konventionellen Schwei?verfahren vor allem diese Vorteile:

Vorteile

Geringe Stückkosten

dank hoher Prozessgeschwindigkeiten und reduzierter Nacharbeit

Hohe Zuverlässigkeit

durch berührungslose und kraftfreie Prozesse und ein verschlei?freies Werkzeug

Herausragende Qualität

durch geringe W?rmeeinbringung und pr?zise Laserleistungsregelung

Neue Materialkombinationen

Kupfer-Kupfer, Kupfer-Aluminium

Hohe Festigkeit

durch hohe Einschwei?tiefen

Breitgefächerte Anwendung

Vielseitige Einsetzbarkeit des Verfahrens in Ihrer Produktion

Schwei?en mit Laser: die zwei leistungsf?higsten Verfahren

Beim Schwei?en mit Laser k?nnen Form und Qualit?t der Schwei?naht vielf?ltig und somit optional an die Aufgabe angepasst werden. Folgende technische Verfahren beim Laserschwei?en sind weit verbreitet:

Tiefschwei?en

Zum Tiefschwei?en sind sehr hohe Leistungsdichten von etwa 1 Megawatt pro Quadratzentimeter n?tig. Der Laserstrahl schmilzt das Metall dann nicht nur auf, sondern verdampft es. Durch den Dampfdruck entsteht ein schmales dampfgefülltes Loch, die sogenannte Dampfkapillare, auch Keyhole genannt. Wenn sich der Laserstrahl durch das Werkstück bewegt, umflie?t die Metallschmelze die Kapillare und erstarrt auf der Rückseite. Eine schmale, tiefe Schwei?naht mit gleichm??igem Gefüge entsteht. Tiefschwei?en zeichnet sich durch eine hohe Einschwei?tiefe und Prozessgeschwindigkeit aus. Durch die hohe Schwei?geschwindigkeit ist die W?rmeeinflusszone schmal und der Verzug gering.

W?rmeleitschwei?en

Beim W?rmeleitschwei?en schmilzt der fokussierte Laserstrahl die Grundwerkstoffe an der Fügestelle auf. Bei der Erstarrung entsteht eine glatte Schwei?naht, die meist nicht mehr nachbearbeitet werden muss. Daher wird das W?rmeleitschwei?en h?ufig für Sichtn?hten verwendet. Durch die hervorragende Konstanz und Regelbarkeit der Laserleistung lassen sich damit auch dünnwandige Bauteile fügen. Die Energie gelangt dabei nur durch W?rmeleitung in das Werkstück, was die Einschwei?tiefe begrenzt.

Welche Materialien lassen sich mithilfe des Laserschwei?ens fügen?

Es k?nnen eine Vielzahl an Werkstoffen durch das Laserschwei?en gefügt werden. Dabei werden h?ufig Stahl und Aluminium geschwei?t. Aber auch Kupferverbindungen, Kupfer-Kupfer und auch Kupfer-Aluminium, die h?ufig in der Batteriefertigung ben?tigt werden, k?nnen mit neuesten Laserstrahlquellen und angepassten Wellenl?ngen, z.B. im grünen oder blauen Spektrum, verschwei?t werden.

Um die Schweißoberfläche des Bauteils beim Schweißen mit Laser vor Oxidation zu schützen, wird während des Verfahrens das Schutzgas Argon oder Helium hinzugeführt.

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Aluminium spielt wegen der idealen Kombination von Leichtigkeit und Festigkeit eine wichtige Rolle in der E-Mobilität. Bei Schweiß- und Fügevorgängen stellt Aluminium hohe Anforderungen an die eingesetzten Technologien. Mit umfassendem Prozess-Know-how und den passenden Produkten macht KUKA Sie fit für die technologische Transformation hin zur E-Mobilität. Am Beispiel des Batteriekastens wird deutlich, wie Roboter die Fertigung von Aluminiumbauteilen auf höchstem Qualitätslevel ermöglichen.

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