KEM Konstruktion 11.2018

WERKSTOFFE/VERFAHREN
VERBINDUNGSTECHNIK
Qualitativ hochwertige Nähte mit dem Laser schweißen
Laserschweißen spart Nacharbeit
Der Prozessschritt Fügen birgt großes Potenzial. Das Unternehmen Trumpf zeigt, wie der Laser den Aufwand beim
Schweißen reduziert. Je nach Anforderungen an die Qualität sind pro Bauteil mehrere Minuten Nacharbeit nötig,
bis störende Wülste konventioneller Schweißnähte entfernt sind. Egal, ob Groß- oder Kleinserie – der Einsatz des
Lasers spart Nacharbeit und beschleunigt den Fügeprozess. Die Investition in die Technologie macht sich so auch
bei kleinen Losgrößen schnell bezahlt.
Evelyn Konrad, Produktmanagerin bei Trumpf, Bereich Laserschweißen in der Blechfertigung, Ditzingen
Fusionline schließt Spalte bis zu
1 mm Breite. Damit lassen sich
auch Bauteile wirtschaftlich
bearbeiten, die nicht fürs
Laserschweißen optimiert sind
Welches Laserschweißverfahren die wirtschaftlichste Lösung
ist, entscheidet das Bauteil. Wärmeleitschweißen verbindet
dünnwandige Teile und erzeugt dabei Nähte mit exzellenter Oberflächengüte.
In vielen Fällen entfällt das nachträgliche Abschleifen und
Polieren der Fügestelle komplett. Das Verfahren eignet sich deshalb
besonders für Bauteile mit hohen optischen Anforderungen. Ein
weiterer Vorteil ist der geringe Wärmeeintrag: Während des Bearbeitungsprozesses
gelangt weniger Wärme ins Bauteil. Das verringert
den Verzug und damit auch den Aufwand für nachträgliches Richten.
Insgesamt fallen Nacharbeit und damit auch die Kosten pro Bauteil
deutlich geringer aus. Das Beispiel einer Haube aus 1,5 Millimeter
dickem Baustahl zeigt: Bei einer Schweißnahtlänge von 122 cm ver-
kürzt der Einsatz des Lasers die
Bearbeitungszeit um 90 %. Die
Berechnung basiert auf einer
Stückzahl von 500 Hauben pro
Jahr, die in 10 Einheiten a 50
Stück gefertigt werden. Beim
WIG-Handschweißen beträgt die
Schweißzeit pro Teil circa 45 min,
automatisiert mit dem Laser nur
circa 2 min. Auch entfällt beim
Laserschweißen dieser Haube
die Nacharbeit. Beim konventionellen
Schweißprozess kommen
pro Teil hier noch einmal 10 min
dazu. Dieser Zeitgewinn pro Teil
überkompensiert die Programmierzeit
des Auftrags und die
Rüstzeiten pro Los, die beim Laserschweißen
vergleichsweise
höher ausfallen. Einsparpotenziale
ähnlicher Größenordnung tauchen zum Beispiel auch bei der
Schink Blechbearbeitung und Metallbau GmbH & Co. KG im oberfränkischen
Bad Rodach auf. Beim Fügen eines Mehlstreuers für die
Backwarenindustrie ließ sich dort die Bearbeitungszeit inklusive Vorund
Nachbearbeitung von circa 110 min auf circa 10 min senken.
Bild: Trumpf
Schnell schweißen und
neue Möglichkeiten ausschöpfen
Das Tiefschweiß-Verfahren erzeugt hochfeste, schmale und tiefe
Nähte bei dünnen wie dickwandigen Blechen, und das besonders
schnell. So schweißt der Laser einen Wassertank aus 3 mm dickem
Edelstahl mit insgesamt 600 cm Schweißnaht mit bis zu 5,4 m/min.
Die Schweißzeit für den kompletten Tank liegt bei unter 2,5 min. Die
kurzen Prozesszeiten senken die Bauteilkosten. Zusätzlich ermöglicht
der Einsatz des Lasers Anwendern, neue Geschäftsfelder zu erschließen.
Das flexible Werkzeug bearbeitet eine Vielzahl neuer
Stoßarten und Geometrien – selbst, wenn der zu schweißende Be-
148 K|E|M Konstruktion 11 2018