Das Schweißen mit Hochleistungs-Nd:YAG-Lasern und deren Einführung in die Herstellungsindustrie werden vorgestellt. Gegenwärtig werden zwei Hauptlasertypen zum Schweißen eingesetzt, der CO2-Laser und der Nd:YAG-Laser, obgleich der Dioden-Laser sich schnell für verschiedene Dünnblechbereiche entwickelt hat. Der Nd:YAG- und der Dioden-Laser operieren auf Wellenlängen, die es ermöglichen, das Licht effizient durch die optischen Faserkabel zu transportieren. Die Vorteile des Laserstrahlschweißens sind die kontrollierte und vorhersehbare Verzerrung, die hohe Schweißgeschwindigkeit, der geringe Verbrauch an Zusatzwerkstoff, die mühelose Anwendung in der mechanisierten und automatisierten Herstellung mit Integration von CAD/CAM und die Mehrstationenbedienung durch eine einzelne Wärmequelle. Die Verfügbarkeit von 2 kW-Lasern, dann 4 kW-Lasern und nun von 6 kW-YAG-Lasern haben diesem Laser ein weites Feld von Schweißanwendungen eröffnet. Mit dem Prototyp eines 10 kW-Lasers werden Dickenbereiche von bis zu 20 mm geschweißt. Der Anwendungsbereich, den das Nd:YAG-Schweißen abdeckt, kann in drei Kategorien eingeteilt werden. Diese sind Blechmaterial (Automobilindustrie, Luftfahrt, Eisenbahn), Konstruktionsteile (Straßenfahrzeuge, Brücken) und Spezialanwendungen (Kernkraftwerk, Unterwasserbereiche). Stahl spielt immer noch die dominierende Rolle für Fahrzeugkörper, aber Al-Legierungen werden in Zukunft häufiger eingesetzt. Das Nd:YAG-Laserstrahlschweißen bietet Vorteile für die Rahmenherstellung in Bezug auf die Flexibilität der Roboter/Faser-Kombination. Die Qualität und die Eigenschaften der Schweißnähte haben strengen Anforderungen bezüglich der Festigkeit, der Verformungsfähigkeit, der Schlagzähigkeit und der Dauerfestigkeit zu genügen. Mit dem Nd:YAG-Laser ist man in der Lage, dickere Stähle als mit dem CO2-Laser zu verschweißen. Im Schiffsbau bietet die größere Flexibilität des Nd:YAG-Lasers eine attraktivere Lösung beim Rohrschweißen als das derzeitig verwendete CO2-Lasersystem. Nahtbesonderheiten können durch Auswahl der Werkstoffzusammensetzung und Prozeßparameter optimiert werden. (Görges, U.)
Welding with high power Nd:YAG lasers
Schweißen mit Nd:YAG-Hochleistungslasern
Welding and Metal Fabrication ; 68 , 3 ; 17-20
2000
4 Seiten, 6 Bilder, 1 Tabelle
Aufsatz (Zeitschrift)
Englisch
Laserstrahlschweißen , YAG-Laser , CO2-Laser , Faseroptik , Feinblech , Schweißgeschwindigkeit , Schweißzusatzwerkstoff , Automatisierung , rechnerunterstützte Fertigung , rechnerunterstützter Entwurf , Dicke , Autoindustrie , Luftfahrtindustrie , Eisenbahnbedarf , Kernkraftwerk , Unterwasserumgebung , Karosserie , Aluminiumlegierung , hochfester Stahl , Verformungsfähigkeit , Schlagzähigkeit , Dauerfestigkeit , Rohrleitung , Schweißnaht
Beam addition of Nd:YAG high-power lasers
SPIE | 1996
|Welding for the Aluminium Car Body with High-Power Nd:YAG Lasers (up to 6 kW)
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|Nd:YAG and CO2 Lasers: welding applications for aluminium lightweight structures
Kraftfahrwesen | 1997
|High Power Diode-Pumped Monolithic Miniature Nd:YAG Ring Lasers
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