Schweißen & Schneiden
nen Radien zu einer partiellen Überhitzung des Materials im Innenbereich führen .“ Wesentlicher Grund hierfür ist die stark eingeschränkte oder gar nicht vorhandene Möglichkeit , die Intensitätsverteilung innerhalb des erforderlichen großen Laserstrahlspots während des Fügeprozesses örtlich und zeitlich variieren zu können . Hier setzt der neue MULTI- SPOT Schweißkopf an , den LMB gemeinsam mit sechs Partnern im Rahmen eines „ KMU-innovativ “ -Projekts entwickelt hat . Die Optik nutzt eine Matrix aus 3x3 Laserdioden , die einzeln ansteuerbar sind , wodurch die Intensitätsverteilung im Laserfokus sehr flexibel bestimmt werden kann . Hierfür wird jede der Einzeloptiken von einer eigenen Laserdiode versorgt . Dies hat den Vorteil , dass z . B . in einer Kontur beim Abfahren von Kurven der äußere Bereich im Fokus mit einer höheren und
der innere mit einer reduzierten Strahlleistung beaufschlagt werden kann . Damit lässt sich der Schweißvorgang wesentlich präziser an die Schweißgeometrie sowie an die Materialeigenschaften anpassen .
Die höhere Rotationsgeschwindigkeit der Bifokaloptik reduziert die Porenhäufigkeit im oberen Bereich der Schweißnaht deutlich .
Zusammenspiel von Kunststoff und Metall im Leichtbau Als besonders vielversprechend hat sich diese Optik beim Verschweißen von Kunststoff mit Metall gezeigt , das beispielsweise beim Fahrzeugbau für Türen oder im Innenraum immer häufiger zur Anwendung kommt . „ In den Versuchen war das tragende Element ein Blechrahmen , an den zum Schutz und vor allem zur Gewichtsreduzierung eine Verkleidung aus Kunststoff angebracht werden sollte “, berichtet Schlüter . Dabei muss die Schweißung eine hohe Festigkeit erreichen und dicht sein , damit keine Feuchtigkeit an den Rahmen gelangt . Zur Vorbereitung des Prozesses wurden die Fügeflächen des Metallteils zunächst mit einem anderen Lasersystem aufgeraut . Anschließend wurden beide Bauteile zusammengepresst und das Metall mit dem neuen Schweißkopf erhitzt . Durch eine eingebrachte Leistung von 100 W pro Diode konnten in Summe 900 W eingesetzt werden , um den angepressten Kunststoff an der Kontaktfläche zum heißen Metall aufzuschmelzen . Dank
der anpassbaren Intensitätsverteilung floss die Schmelze gleichmäßig ohne Wärmeverluste in die strukturierten Bereiche , sodass eine besonders homogene und stabile Naht entstanden ist . Beide Optiken kommen derzeit für tiefergehende Anwendungsversuche in Prototypaufbauten zum Einsatz , um herauszufinden , wie sich die Intensitätsverteilung und das Schmelzergebnis bei unterschiedlichen Geometrien und Werkstoffen verhalten . Hieraus sollen wich-
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