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4. - 5. Juni 2019 // Nürnberg, Germany

AUTOMOTIVE ENGINEERING EXPO Newsroom

Neu: Blauer CW Hochleistungs-Diodenlaser mit 1 kW Leistung

Neuheit von Laserline bei AEE 2019
Flexible Produktion
© Laserline

Laserline, Spezialist für industrielle Diodenlasertechnologie, zeigt auf der AEE 2019 den ersten Hochleistungs-Diodenlaser mit einer blauen Wellenlänge von 450 nm und 1 kW Leistung im cw-Modus. Dieser auf GaN-Material basierende Diodenlaser ermöglicht die direkte Emission von 450 nm ohne weitere Frequenzverdopplung und damit eine höhere Energieeffizienz.

Beim Tiefschweißen von Kupfer mit Infrarot-Lasern muss aufgrund des niedrigen Absorptionsgrades von 5 % mit einer sehr hohen Leistungsdichte geschweißt werden. Wärmeleitungsschweißen ist bei dieser Wellenlänge nicht möglich. Der Prozess neigt zu Spritzern und zu einer rauen Nahtoberfläche.

Mit dem neuen blauen Diodenlaser ist die Absorption bei Buntmetallen sieben- bis zwanzigmal so hoch wie bei Infrarotlasern, was ein kontrolliertes Wärmeleitschweißen insbesondere von Kupfer ermöglicht. Davon profitieren vor allem neue Fertigungsmethoden der elektronischen Kontaktierung wie zum Beispiel bei der Batterie- und Akkuproduktion.

Spot-in-Spot Modul für asymmetrische Nähte

Außerdem zeigt Laserline auf der AEE sein modifiziertes Spot-in-Spot-Modul für das Schweißen von asymmetrischen Nähten. Das neue Tool bietet eine zusätzliche Stellmöglichkeit, die das einseitige Abschmelzen bei Dickensprüngen unterstützt, wie es zum Beispiel bei Tailored Welded Blanks und Kehlnähten erwünscht ist. Der innere Spot ist dann für den Tiefschweißprozess und die Nahtwurzel verantwortlich, der äußere Spot für die Ausbildung des Querschnitts in der Breite insbesondere für die Anbindung an den dickeren Fügepartner.

Das Spot-in-Spot-Design

Mit dem sogenannten „Spot-in-Spot“-Design wird ein größerer mit einem kleineren Spot überlagert. Die Leistungsverteilung zwischen innerem und äußerem Spot kann während des Prozesses verändert und die Position des inneren Spots in Relation zum äußeren in Vorschubrichtung verschoben werden. Auf diese Weise werden die Vorteile des Wärmeleitungsschweißens, eine glatte Nahtoberfläche und geringe Spritzerbildung, mit denen des Tiefschweißens, also einer hohen Einschweißtiefe und Schweißgeschwindigkeit, kombiniert.

Der innere Spot wird in den vorderen Bereich des äußeren Spots verlagert und der dadurch entstehende Glättungseffekt des größeren Spots verstärkt. Neben einer besseren Anmutung der Naht lassen sich so sehr gerade Nahtränder ohne Randkerben erzeugen. Durch Anpassung der Spotgröße sowie der Leistungsverteilung kann auch der Nahtquerschnitt optimiert werden.

Dieser Modultyp wird derzeit bei vielen OEMs getestet und in neuen Prozessen qualifiziert. Serientests in der Karosserie-Außenhaut haben die genannten Vorteile bestätigt und teilweise sogar übertroffen. Durch den größeren Spot verbessert sich zudem die Spaltüberbrückbarkeit und damit auch das Prozessfenster.Zusätzlich lässt sich mit diesem Modul der äußere Spot seitlich zur Vorschubrichtung stufenlos über den Roboter gesteuert verschieben.

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