Wiki - Laser-Schweißen

Das Laserschweißen ist ein reines Strahlverfahren. Der Laserstrahl trifft konzentriert auf den Werkstoff bzw. im Fügebereich auf und wird teils reflektiert und absorbiert oder er transmittiert (durchdringt) den Werkstoff. Wird die Laserstrahlung von dem Werkstoff absorbiert, so erwärmt sich der Werkstoff.

Das Laserschweißen wird vor allem zum industriellen Verschweißen von Bauteilen eingesetzt, die mit hoher Schweißgeschwindigkeit, mit schmaler und schlanker Schweißnahtform und einem geringem thermischem Verzug gefügt werden müssen. Das Laserschweißen oder Laserstrahlschweißen wird in der Regel ohne Zuführung eines Zusatzwerkstoffes ausgeführt. Die Laserstrahlung wird mittels einer Optik fokussiert.

Bei metallischen Werkstoffen wird die Laserstrahlung teils reflektiert und absorbiert, es tritt kein Transmittieren auf. Der prozentuale Anteil der reflektierten bzw. absorbierten Laserstrahlung ist abhängig von der verwendeten Wellenlänge des Laserstrahls, von dem zu bearbeitenden Werkstoff und in geringerem Masse von der Oberflächenbeschaffenheit der bestrahlten Flächen. Der absorbierte Anteil der Laserstrahlung sorgt für ein örtliches Erwärmen. Je nach Höhe der Laserleistung und je nach Konzentration der Laserstrahls kommt es lediglich zu einem Erwärmen, zu einem Aufschmelzen oder zu einem Verdampfen der Werkstoffe.
Beim Wärmeleitschweißen werden die Werkstoffe im Fügebereich nur aufgeschmolzen. Ein Tiefschweißen zeichnet sich durch sehr schlanke Schweissnähte mit hohen Schweisstiefen aus. Das Tiefschweissen kommt durch hohen Energiedichten des Laserstrahls zustande und hat seine Ursache in einem örtlichen Verdampfen des Werkstoffs, was zur Ausbildung einer Dampfkapillare führt.

Meist wird unter Verwendung von Schutzgas (Stickstoff oder Argon) geschweisst.
Aufgrund der erforderlichen Maßnahmen zum Schutz vor der Laserstrahlung und den umfangreichen und sensiblen Gerätschaften wird das Laserschweißen vorwiegend in industrieller Produktion eingesetzt.