Welche Materialstärken können Laserschweißmaschinen schweißen?

In der modernen Fertigung werden Laserschweißmaschinen aufgrund ihrer einzigartigen Vorteile mittlerweile in den unterschiedlichsten Branchen eingesetzt. Einer der wichtigsten Leistungsindikatoren ist die Materialstärke, die geschweißt werden kann. Laserschweißer können Materialien von ultradünnen Folien bis hin zu vergleichsweise dicken Platten verbinden, eine Fähigkeit, die auf ihren vielfältigen Schweißmodi und der hochflexiblen Parametersteuerung beruht.

Ultradünne Materialien (~1 mm oder weniger)  

Bei Folien oder dünnen Blechen um 1 mm zeichnen sich Laserschweißgeräte durch den Wärmeleitungsmodus aus. Ein fein fokussierter Strahl mit hoher Energiedichte – Punktgröße im Mikrometerbereich – erzeugt eine lokalisierte heiße Zone auf der Oberfläche. Die Wärme wird dann nach innen geleitet, schmilzt und verbindet das Material mit einer Wärmeeinflusszone (HAZ), die unter 0,1 mm gehalten wird. Dies vermeidet Verformungen oder Durchbrennen und sorgt für präzise, ​​starke Schweißnähte, die den hohen Anforderungen elektronischer Komponenten gerecht werden. Wenn handgeführte Laserschweißgeräte Edelstahlbleche (0,2–0,5 mm) verbinden, erzeugt die positive Defokussierung glatte Schweißoberflächen, wobei die Eigenschaften des Grundmetalls erhalten bleiben und gleichzeitig die Festigkeit der Verbindung gewährleistet wird.

Mitteldicke Materialien (1–5 mm)  

In diesem Bereich sind Laserschweißgeräte nach wie vor sehr leistungsfähig. Der Automobilkarosserienbau beispielsweise ist in hohem Maße auf 1–3 mm dicke Bleche aus kohlenstoffarmem Stahl oder Aluminiumlegierungen angewiesen. Es kommt Tiefschweißen (Schlüssellochschweißen) zum Einsatz: Ein Hochleistungsstrahl schmilzt und verdampft das Metall schnell; Der resultierende Dampfdruck öffnet ein kleines „Schlüsselloch“. Während der Laser vordringt, vertieft sich das Schlüsselloch, flüssiges Metall fließt um es herum und – wenn der Strahl aufhört – erstarrt das Schmelzbad zu einer tiefen, schmalen Schweißnaht. Ein 1,5-kW-Laser kann bei richtiger Abstimmung auf Geschwindigkeit und Pulsfrequenz 3 mm Kohlenstoffstahl mit mehreren zehn Zentimetern pro Minute schweißen und dabei ein hohes Tiefen-Breiten-Verhältnis erzielen, das sowohl die Verbindungsfestigkeit als auch die Gewichtsreduzierungsziele steigert.

Dickblechanwendungen (≥5 mm)  

Für mittlere und schwere Bleche (bis zu 20 mm und mehr) bleiben Laserschweißgeräte effektiv, erfordern jedoch eine höhere Leistung und eine feinere Prozesssteuerung. Bei der Herstellung von Druckbehältern wird häufig Edelstahl mit einer Stärke von 6–20 mm verwendet. Ein 6-kW-Laser (oder höher) in Kombination mit optimierten Parametern – geeignetes Hilfsgas (Ar, N₂), präzise Strahlfokussierung und sorgfältig eingestellte Bewegungsgeschwindigkeit – ermöglicht Single-Pass-Schweißungen mit beträchtlicher Dicke. Fallstudien zeigen stabile 8-mm-Single-Pass-Schweißungen in Edelstahl mit einer 6-kW-Quelle. Bei Dicken über 20 mm kombinieren Mehrdurchgangstechniken oder Hybridverfahren (Laser + Lichtbogen) die Stärken beider Methoden, um Schweißqualität und Produktivität zu gewährleisten.

Wichtige Einflussfaktoren  

Die schweißbare Dicke wird bestimmt durch:  

• Laserleistung – höhere Leistung führt zu größerer Durchdringung.  

• Auswahl des Schweißmodus – Wärmeleitung, Schlüssellochschweißen oder Hartlöten – abgestimmt auf Dicke und Material.  

• Materialeigenschaften – Schmelzpunkt, Wärmeleitfähigkeit usw.  

• Art und Fluss des Hilfsgases, Strahlqualität, Fokusgenauigkeit, Verfahrgeschwindigkeit und Defokussierungsentfernung.

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Wenn Sie Anforderungen an ein Schweißgerät haben, wenden Sie sich bitte an Frau Zhao

E-Mail: pdkj@gd-pw.com

Telefon: +86- 13631765713