Welche Schmelzverfahren gibt es?
1. Wärmeleitungsschweißen (Heat Conduction Welding)
Prinzip:
- Der Laserstrahl erwärmt die Oberfläche des Werkstücks unterhalb der Verdampfungstemperatur.
- Die Wärme wird durch Wärmeleitung in das Material übertragen.
- Es entsteht ein flaches, breites Schmelzbad.
| Merkmal | Beschreibung |
|---|---|
| Energiedichte | < 10⁶ W/cm² |
| Eindringtiefe | Gering (typisch < 1 mm) |
| Nahtform | Breit, flach |
| Oberfläche | Glatt, ohne Poren oder Spritzer |
| Materialbeanspruchung | Gering (kleine Wärmeeinflusszone) |
Anwendungen:
- Feine Bauteile in Elektronik oder Medizintechnik
- Sichtbare Schweißnähte (weil sie sehr glatt sind)
- Dünne Bleche
2. Tiefschweißen (Keyhole-Schweißen)
Prinzip:
- Der Laserstrahl hat eine sehr hohe Leistungsdichte (> 10⁶ W/cm²).
- Das Material verdampft lokal → es entsteht ein Dampfkanal („Keyhole“)
- Der Laserstrahl dringt tief in das Material ein und schmilzt es in der Tiefe.
- Das flüssige Metall fließt hinter dem Keyhole wieder zusammen und erstarrt zur tiefen, schmalen Naht.
| Merkmal | Beschreibung |
|---|---|
| Energiedichte | > 10⁶ W/cm² |
| Eindringtiefe | Hoch (mehrere Millimeter bis Zentimeter) |
| Nahtform | Tief, schmal |
| Oberfläche | Meist leicht aufgeworfen, eventuell Spritzer |
| Materialbeanspruchung | Höher (durch Verdampfung und Druckschwankungen) |
Anwendungen:
- Dickere Bleche (z. B. im Maschinen- oder Fahrzeugbau)
- Hochfeste Verbindungen
- Schweißnähte, die von außen nicht sichtbar sind
3. Zwischenformen und Varianten
In der Praxis gibt es auch Übergangsformen oder Sonderverfahren, z. B:
- Hybrid-Schweißen (Laser + Lichtbogen)
→ kombiniert Laser- und MIG/MAG-Schweißen für höhere Spaltüberbrückung - Puls-Laserschweißen
→ Laserstrahl wird gepulst, z. B. für punktweise Schweißungen bei dünnen Materialien - Laserauftragsschweißen (Cladding)
→ Schmelzen eines Zusatzwerkstoffs (Pulver oder Draht) zur Beschichtung oder Reparatur
