Verbesserte Prozesssicherheit und Qualität durch Strahlkombination beim Laserschweissen

Der Einsatz des Lasers als Schweißwerkzeug bietet großes Potenzial für Flexibilität und Produktivität im Fügeprozess. Allerdings können Unregelmäßigkeiten während des Prozesses die Nahtqualität beeinträchtigen. Die Kombination zweier Laserstrahlquellen ermöglicht Verfahren, die Prozess- und Qualitätsverbesserungen für schweißtechnische Anwendungen bieten. Die Untersuchungen basieren auf CO2-Hochleistungslasern, wobei die Wechselwirkungen der Laserstrahlen durch Modellrechnungen und diagnostische Verfahren beschrieben werden. Es werden verschiedene Verfahrensvarianten wie Superposition, Tandem- und Parallel-Anordnung betrachtet, wobei die wesentlichen Prozessparameter und deren Einfluss auf das Schweißergebnis für verschiedene Stahl- und Aluminium-Werkstoffe dargestellt werden. Die Superposition führt zur Addition der Einzelleistungen und ermöglicht eine Steigerung der verschweißbaren Blechdicke. Die Tandem-Anordnung beeinflusst die Abkühlzeit, erhöht die Schweißgeschwindigkeit und stabilisiert den Prozess, während die Parallel-Anordnung die Effektivität steigern kann. Die ganzheitliche Betrachtung der Wechselwirkungen der Strahlkombination mit dem Bauteil eröffnet Anwendungsmöglichkeiten für zahlreiche Schweißapplikationen, sowohl mit CO2- als auch mit Festkörperlasern.