Die Ära des manuellen Laserschweißens hat begonnen

Jahrelang beherrschten traditionelle Schweißtechniken wie MIG oder WIG die Industrie. Sie stoßen jedoch aufgrund des Mangels an technisch qualifiziertem Personal im Allgemeinen und an Schweißern im Besonderen an ihre Grenzen. Die Metallverarbeiter suchen daher nach neuen Methoden zum Verbinden von Werkstoffen, die weniger Erfahrung erfordern, um eine gute Qualität zu gewährleisten, und die schnell und effizient funktionieren. Das Laserschweißen scheint all diese Anforderungen zu erfüllen, vorausgesetzt, wir achten ausreichend auf die Sicherheit.

Das WIG-Schweißen ist ein zeitaufwändiges, beidhändiges Schweißverfahren, das einen erfahrenen, hochqualifizierten Bediener erfordert. Es erzeugt extreme Hitze, die dünne Materialien verformt, hat Schwierigkeiten beim Schweißen von Kupfer und ist beim Schweißen von Metallen unterschiedlicher Dicke begrenzt. Das MIG-Schweißen erfordert einen Schweißdraht, eine Vorreinigung des Materials und abgeschrägte Schweißnähte, um solide Schweißnähte in dicken Materialien herzustellen. Die Bewegungsfreiheit und der Arbeitswinkel sind begrenzt, und vertikale Positionen können eine Herausforderung darstellen. Eine weitere Herausforderung besteht darin, neuen Schweißern die Möglichkeit zu geben, ohne Qualitätseinbußen produktiv zu arbeiten. Deshalb steigen immer mehr Hersteller auf neuere Schweißverfahren um, wie z. B. das Laserhandschweißen, das im Vergleich zum MIG- und WIG-Schweißen bis zu viermal schnellere Schweißgeschwindigkeiten ermöglicht, um Produktivität und Präzision zu verbessern.

Was sind die Vorteile des Laserschweißens?

Laser gibt es bereits seit den 1960er Jahren. Auch Laserschweißanwendungen gibt es schon seit einiger Zeit. Aber die Entwicklung, die das Schweißen von Hand ermöglicht hat, geht auf die Faserlaserquelle zurück. Diese Laserquellen sind vollständig festkörperbasiert und benötigen keine komplexen optischen Elemente. Die Einfachheit des Faserlasers bietet Effizienz, Kompaktheit, Robustheit und niedrige Kosten, die den Erfolg in industriellen Anwendungen vorantreiben. Im Vergleich zu älteren Lasersystemen bietet die Fasertechnologie eine höhere Ausgangsleistung und einen qualitativ hochwertigen Strahl bei geringeren Kosten und minimalem Wartungsaufwand. Und diese Vorteile sind jetzt auch beim Laserschweißen verfügbar. Die Qualität und Intensität des Faserlaserlichts steuert den Wärmeeintrag in das Material präzise, so dass auch dünne Materialien geschweißt werden können. Laser sind nicht nur auf Stahl beschränkt; sie können auch Aluminium und Kupfer schweißen. Sogar ungleiche Verbindungen sind möglich. Das Laserschweißen kann auch automatisiert werden, um die Produktivität und Effizienz zu steigern. Die hohe Genauigkeit ermöglicht es, kleine Teile mit geringer Wärmezufuhr und minimalem Verzug zu verbinden. Und schließlich ist das Laserschweißen im Vergleich zum herkömmlichen manuellen MIG- und WIG-Schweißen in der Regel schneller, was die Produktionsleistung und den Gewinn steigert.

Wie funktioniert das Laserschweißen von Hand?

Einfach ausgedrückt: Die Leistungsdichte des Lasers schmilzt das Metall auf und macht einen Lichtbogen überflüssig. Die hohe Leistungsdichte führt zu einem kleineren, besser kontrollierbaren Schweißbad. Dank der präzisen Steuerung der Laserparameter werden Wärmeverformungseffekte reduziert. 

Muss man Schweißer oder Laserexperte sein, um mit einem handgeführten Laser zu arbeiten?

Ganz und gar nicht. Handgehaltene Lasersysteme werden in der Regel mit Voreinstellungen für gängige Materialarten und -stärken geliefert. Mit einer einfachen Steuerung können Sie die richtige Voreinstellung wählen, indem Sie die Materialart und -dicke aus einer Tabelle auswählen und die Steuerung auf die angegebenen Werte einstellen. Die Technologie hat nichts mit herkömmlichen Schweißverfahren gemein. Sie müssen sich zum Beispiel nicht über das Werkstück beugen. Es ist also keine Schweißerfahrung erforderlich. Es empfiehlt sich jedoch eine Schulung, um alle Feinheiten des Laserschweißens zu beherrschen. Aber auch mit einem Minimum an Training erreicht man eine höhere Schweißqualität bei höherer Geschwindigkeit.

Die Schweißnähte sehen gut aus, aber sind sie auch stabil?

Das manuelle Laserschweißen bietet eine hervorragende Ästhetik, aber ist es zu schön, um wahr zu sein? Um diese Frage zu beantworten, wurden mehrere Stücke getestet. Die Prüfung nach der ASTM-Standardmethode ergab keine Risse, keine unvollständige Verschmelzung, keine Porosität, keine Einschlüsse oder andere Mängel an den Proben. Mit anderen Worten: Die Schweißprofile haben alle Tests bestanden, und es wurde keine Unterfüllung festgestellt.

Was kann man mit einem Handlaser machen?

Starren Sie nicht blind auf die Leistung der verschiedenen auf dem Markt befindlichen Geräte. Es geht letztlich darum, wie tief sie in das Material eindringen können. Je nach System ist das handgeführte Laserschweißen in Konfigurationen erhältlich, die Schweißnähte mit einer Eindringtiefe von bis zu 12 Millimetern ermöglichen. Früher lag die Grenze eher bei 4 Millimetern, aber wie beim Faserlaserschneiden schreitet die Entwicklung schnell voran, um das Spielfeld des handgeführten Laserschweißens zu erweitern. Darüber hinaus können einige Systemkonfigurationen auch für die Teilereinigung verwendet werden. Dies kann bei der Werkstückvorbereitung nützlich sein, um Restöl oder Schmutz vom Werkstück zu entfernen. Die Reinigungsfähigkeiten eines handgeführten Lasers können auch genutzt werden, um Korrosion zu verhindern und das Material nach dem Schweißen zu passivieren. 

Was sind einige Sicherheitsrichtlinien?

Obwohl ein handgehaltener Laser einfach zu bedienen ist und über eingebaute Sicherheitsfunktionen verfügt, darf man nicht vergessen, dass es sich um ein leistungsstarkes Industriegerät handelt. Bei der Verwendung eines handgeführten Lasers sollten Sie daran denken, dass die Strahlen für Körper und Augen gefährlich sind. Ein Laserstrahl ist unsichtbar, so dass Sie sich nicht auf visuelle Hinweise verlassen können, um die Sicherheit zu gewährleisten. Obwohl es sich bei diesen Systemen um Laser der Klasse IV handelt, gibt es integrierte Sicherheitsfunktionen, die Sie schützen. Die wichtigste Maxime lautet: Tragen Sie immer eine Schutzbrille. Achten Sie außerdem darauf, dass das Laserschweißen abgeschirmt ist, zum Beispiel in einer separaten Kabine, da der Strahl reflektiert werden kann und unsichtbar ist. Und vermitteln Sie allen Mitarbeitern die Gefahren des Laserstrahls, damit sie wissen, wie wichtig es ist, die richtige Schutzausrüstung zu tragen. 

Ist Laserschweißen etwas für Sie?

Das manuelle Laserschweißen ermöglicht ein schnelles Schweißen, ist einfach zu erlernen und zu bedienen und bietet gleichbleibend hochwertige Ergebnisse für ein breiteres Spektrum an Materialien und Dicken mit minimalem Verzug oder Durchbrand. Wenn Sie Ihre Kosten senken, die Schweißqualität verbessern und den Schweißprozess vereinfachen wollen, ist das manuelle Laserschweißen eine hervorragende Alternative.