{"id":31126,"date":"2024-10-08T09:09:51","date_gmt":"2024-10-08T09:09:51","guid":{"rendered":"https:\/\/www.harsle.com\/?p=31126"},"modified":"2024-10-23T01:14:33","modified_gmt":"2024-10-23T01:14:33","slug":"4-secrets-know-about-laser-welding-head","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.harsle.com\/de\/4-secrets-know-about-laser-welding-head\/","title":{"rendered":"Die 4 Geheimnisse, die Sie nie \u00fcber den Laserschwei\u00dfkopf erfahren werden"},"content":{"rendered":"

Auf meiner Reise durch die Welt der Laserschwei\u00dftechnologie habe ich faszinierende Erkenntnisse \u00fcber Laserschwei\u00dfk\u00f6pfe gewonnen, die sonst kaum diskutiert werden. Viele Fachleute kennen zwar die Grundlagen, doch es gibt vier Geheimnisse rund um Laserschwei\u00dfk\u00f6pfe, die Leistung und Ergebnisse ma\u00dfgeblich beeinflussen k\u00f6nnen. Diese Erkenntnisse haben mir geholfen, meine Schwei\u00dfprozesse zu optimieren und bessere Ergebnisse bei meinen Projekten zu erzielen. In diesem Artikel verrate ich Ihnen diese vier Geheimnisse \u00fcber Laserschwei\u00dfk\u00f6pfe, die Sie bisher noch nicht kannten, und vermittle Ihnen wertvolle Informationen, die Ihr Verst\u00e4ndnis und Ihre Nutzung dieser fortschrittlichen Technologie verbessern.<\/p>\n\n\n\n

Was ist ein Laserschwei\u00dfkopf:<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

Ein Laserschwei\u00dfkopf ist eine kritische Komponente von Laserschwei\u00dfen<\/a> Systeme, die den Laserstrahl fokussieren und auf das Werkst\u00fcck richten, um pr\u00e4zises und effizientes Schwei\u00dfen zu erm\u00f6glichen. Diese Technologie nutzt energiereiche Laserstrahlen, um Materialien, typischerweise Metalle oder Thermoplaste, zu schmelzen und zu verschmelzen, wodurch starke und saubere Schwei\u00dfn\u00e4hte entstehen.<\/p>\n\n\n\n

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Der Laserbearbeitungskopf ist eine Schl\u00fcsselkomponente der Laserschwei\u00dfanlage. Mit ihm lassen sich Fokus und Arbeitsabstand einstellen, um die passende Punktgr\u00f6\u00dfe zu erzielen. Im Laserschwei\u00dfkopf sind Einheiten mit verschiedenen Funktionen integriert, darunter Laserfokussierung und -import. Einheit, Schutzgaseinleitungs- und -verteilungseinheit, K\u00fchlsystem, Linsenschutzsystem usw. verf\u00fcgen beim Laserschwei\u00dfprozess mit R\u00fcckkopplungssteuerung auch \u00fcber eine \u00dcberwachungs- und R\u00fcckkopplungssteuereinheit.<\/p>\n\n\n\n

Der Laserbearbeitungskopf ist eine Schl\u00fcsselkomponente der Laserschwei\u00dfanlage. Mit ihm lassen sich Fokus und Arbeitsabstand einstellen, um die passende Punktgr\u00f6\u00dfe zu erzielen. Im Laserschwei\u00dfkopf sind Einheiten mit verschiedenen Funktionen integriert, darunter Laserfokussierung und -import. Einheit, Schutzgaseinleitungs- und -verteilungseinheit, K\u00fchlsystem, Linsenschutzsystem usw. verf\u00fcgen beim Laserschwei\u00dfprozess mit R\u00fcckkopplungssteuerung auch \u00fcber eine \u00dcberwachungs- und R\u00fcckkopplungssteuereinheit.<\/p>\n\n\n\n

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Der Aufbau einer Laserschwei\u00dfd\u00fcse ist relativ komplex, was f\u00fcr die Schwei\u00dfqualit\u00e4t entscheidend ist. Im In- und Ausland wurden zahlreiche Laserd\u00fcsen mit jeweils eigenen Merkmalen entwickelt. Aus Sicht des Gasschutzes ist eine gleichm\u00e4\u00dfige Zufuhr und Verteilung des Gases sowie eine gleichm\u00e4\u00dfige Verteilung des Gases erforderlich, um eine gleichm\u00e4\u00dfige Abdeckung des Laserschwei\u00dfbereichs und eine gute Schutzwirkung zu gew\u00e4hrleisten. Generell ist die integrierte Konstruktion mit koaxialer Anordnung von D\u00fcse, Schutzzone und Laserstrahl g\u00e4ngige Praxis. Trotz des komplexen und kostenintensiven Aufbaus bietet die D\u00fcse eine gute Schutzwirkung sowie Stabilit\u00e4t und Zuverl\u00e4ssigkeit. Die einfache Zufuhr des Schutzgases von vorne nach hinten ist jedoch aufgrund der geringen Schutzwirkung selten. Der Abstand zwischen D\u00fcse und Werkst\u00fcck betr\u00e4gt \u00fcblicherweise 3\u201310 mm. Der D\u00fcsendurchmesser betr\u00e4gt 4\u20138 mm, der Gasdurchfluss 8\u201330 l\/min. Die folgende Abbildung zeigt die schematische Darstellung der Laserschwei\u00dfd\u00fcse.<\/p>\n\n\n\n

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Wann CO2-Laserschwei\u00dfen <\/a>Bei der Verwendung von Sauerstoffschutz sind die Anforderungen an die D\u00fcsenkonstruktion h\u00f6her, um eine gute Gasstr\u00f6mungsgeometrie zu gew\u00e4hrleisten. Das Grundprinzip der Konstruktion besteht darin, sicherzustellen, dass das Argongas eine h\u00f6here Durchflussrate erreicht, um das fl\u00fcssige Metall zu erh\u00f6hen und die Plasmabildung zu verhindern. Je h\u00f6her die Energiedichte des verwendeten Lasers ist, desto h\u00f6her ist die erforderliche Argon-Durchflussrate. Eine zu hohe Durchflussrate von Argongas f\u00fchrt jedoch zum Aufblasen des Schmelzbades und zu einer Abweichung der Schwei\u00dfnaht. Stickstoff erfordert keine aufw\u00e4ndige D\u00fcsenkonstruktion und Gasstr\u00f6mungsgeometrie, aber bei hoher Laserleistungsdichte sollten geeignete Ma\u00dfnahmen ergriffen werden, um die Plasmabildung zu unterdr\u00fccken.<\/p>\n\n\n\n

2. Schutzgasd\u00fcse zum Laserschwei\u00dfen:<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Beim Laserschwei\u00dfen unterscheidet man zwei Schwei\u00dfverfahren:<\/p>\n\n\n\n

W\u00e4rmeleitschwei\u00dfen<\/p>\n\n\n\n

Tiefschwei\u00dfen<\/p>\n\n\n\n

Beim W\u00e4rmeleitschwei\u00dfen schmilzt der Werkstoff nur oberfl\u00e4chlich auf. Die entstehende Schwei\u00dfnaht ist wenige Zehntel Millimeter tief. Dieses Schwei\u00dfverfahren wird haupts\u00e4chlich f\u00fcr gepulste Nd:YAG-Laser eingesetzt. Im Gegensatz zum W\u00e4rmeleitschwei\u00dfen entstehen beim Tiefschwei\u00dfen sehr tiefe und schmale Schwei\u00dfn\u00e4hte. Das Tiefschwei\u00dfen wird mit Nd:YAG-Lasern im Dauerstrichbetrieb durchgef\u00fchrt.<\/p>\n\n\n\n

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\u25cf Gepulster Laser<\/p>\n\n\n\n

Um mit einem gepulsten Laser optimale Schwei\u00dfergebnisse zu erzielen, wird der Schwei\u00dfdraht \u00fcblicherweise langsam eingestochen. Die Eintrittsrichtung des Schutzgases kann dabei frei gew\u00e4hlt werden.<\/p>\n\n\n\n

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\u25cf Kontinuierlicher Laser<\/p>\n\n\n\n

Um mit Dauerstrichlasern optimale Schwei\u00dfergebnisse zu erzielen, muss das Schutzgas vorw\u00e4rts und die Schwei\u00dfdrahtzufuhr verlangsamt werden.<\/p>\n\n\n\n

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\u25cf Kante anschwei\u00dfen<\/p>\n\n\n\n

Die Anordnung der Schutzgasd\u00fcsen muss so erfolgen, dass ein laminarer und gleichm\u00e4\u00dfiger Luftstrom entsteht. Insbesondere beim Kantenschwei\u00dfen entsteht ein Wirbel, der den Umgebungssauerstoff in die Schwei\u00dfposition bringt. Bei einem Sauerstoffgehalt > 0,5% kann das Material mit Sauerstoff reagieren. Beim Kantenschwei\u00dfen kann der Wirbel des Luftstroms an der Kante durch den Einbau einer Pufferplatte verhindert werden. Um optimale Schwei\u00dfergebnisse mit Dauerstrichlasern zu erzielen, muss das Schutzgas vorw\u00e4rts eingeleitet und die Schwei\u00dfdrahtzufuhr verlangsamt werden.<\/p>\n\n\n\n

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3. Komponenten des Laserschwei\u00dfkopfes:<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Der Laserschwei\u00dfkopf besteht aus einer Laserfokussierungs- und -einf\u00fchrungseinheit, einer Schutzgaseinf\u00fchrungs- und -verteilungseinheit, einem K\u00fchlsystem, einem Linsenschutzsystem usw. Beim Laserschwei\u00dfprozess mit R\u00fcckkopplungssteuerung verf\u00fcgt er au\u00dferdem \u00fcber eine \u00dcberwachungs- und R\u00fcckkopplungssteuereinheit.<\/p>\n\n\n\n

Zun\u00e4chst einmal ist der Aufbau der Laserschwei\u00dfd\u00fcse relativ komplex, spielt aber eine sehr wichtige Rolle f\u00fcr den Schutz und die Verbesserung der Schwei\u00dfqualit\u00e4t der Maschine. Dar\u00fcber hinaus wurden in den letzten Jahren im In- und Ausland Laserd\u00fcsen in verschiedenen Formen entwickelt, die den Marktbed\u00fcrfnissen und den Anforderungen der verarbeiteten Produkte entsprechen. Aus Sicht des Gasschutzes besteht ihr Zweck darin, eine gleichm\u00e4\u00dfige Gaszufuhr und eine gleichm\u00e4\u00dfige Verteilung zu gew\u00e4hrleisten, was letztendlich zu einer besseren Schutzwirkung f\u00fchrt. Derzeit sind Schutzzonend\u00fcse und Laserstrahl koaxial und werden zunehmend integriert. Dies ist jedoch relativ aufwendig und erh\u00f6ht die Nutzungskosten. Im Endergebnis ist die Schutzwirkung jedoch relativ gut, stabil und zuverl\u00e4ssig.<\/p>\n\n\n\n

4. Die Rolle des Laserschwei\u00dfkopfes:<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Der Laserbearbeitungskopf ist eine zentrale Komponente der Laserschwei\u00dfanlage. Mit ihm lassen sich Brennweite und Arbeitsabstand einstellen, um eine passende Spotgr\u00f6\u00dfe zu erhalten.<\/p>\n\n\n\n

Bei Ger\u00e4ten wie Laserschwei\u00dfger\u00e4ten arbeitet der Laserkopf, wenn der Laserstrahl emittiert wird. Da das Ger\u00e4t schwei\u00dft, wird die ben\u00f6tigte Energie von diesem Ger\u00e4t bereitgestellt. Um die Arbeitsqualit\u00e4t effektiv zu verbessern, ist es notwendig, die Maschine in Ruhe gut zu sch\u00fctzen und zu warten. Zun\u00e4chst ist auf die Stabilit\u00e4t des gesamten Bauteils zu achten, da sich die Position des Laserkopfes im praktischen Einsatz je nach den Anforderungen des zu bearbeitenden Werkst\u00fccks frei bewegen l\u00e4sst. Tritt jedoch w\u00e4hrend des Betriebs eine allgemeine Instabilit\u00e4t auf, f\u00fchrt dies zu gr\u00f6\u00dferen Abweichungen, und die Qualit\u00e4t der bearbeiteten Teile entspricht nicht mehr den Anforderungen. Auch hierauf ist zu achten.<\/p>\n\n\n\n

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