Wie entwickelt sich der Markt für Laserschweißen?

Früher wurden Laserschweißmaschinen häufig mit herkömmlichen YAG- und CO₂-Lasern betrieben. Diese Maschinen zeichnen sich durch geringe Leistung aus und wurden hauptsächlich für das Formenschweißen, das Laserschweißen von Werbemitteln, die Schmuckherstellung und das Metallbearbeitungswesen eingesetzt. Sie gehören zum unteren Preissegment und finden daher nur in ihren jeweiligen Branchen Anwendung.

Der Entwicklungstrend des Laserschweißens

Der Durchbruch bei Laserschweißmaschinen erfordert Fortschritte in der Lasertechnik und der Laserleistung. YAG-Laser erreichen üblicherweise Leistungen von 200 W bis etwa 500 W. Ihre Leistung übersteigt selten 1000 W. Die Leistungsbegrenzung ist daher offensichtlich. CO₂-Laser können zwar Leistungen von über 1000 W erzielen, jedoch ist präzises Schweißen aufgrund ihrer Wellenlänge von 10,64 μm und des damit verbundenen größeren Laserflecks schwierig. Zudem erschwert die begrenzte Lichtdurchlässigkeit des CO₂-Lasers das Schweißen von 3D- und flexiblen Strukturen.

In dieser Zeit kamen Laserdioden auf den Markt. Sie verfügen über zwei Betriebsmodi: Direktausgang und Ausgang mit optischer Faserkopplung. Laserdioden eignen sich ideal zum Schweißen von Kunststoffen und Metallen sowie zum Löten und erreichen seit Langem Leistungen von über 6 kW. Sie finden Anwendung in der Automobil- und Luftfahrtindustrie. Aufgrund ihres relativ hohen Preises werden sie jedoch selten eingesetzt. Im Vergleich zu Laserdioden sind Faserlaser deutlich günstiger. Seit der Markteinführung von Faserlaser-Schweißgeräten hat sich deren Leistung kontinuierlich erhöht, sodass sie mittlerweile Leistungen von über 10 kW erreichen. Die Technologie ist mittlerweile sehr ausgereift. Faserlaser-Schweißgeräte finden breite Anwendung in der Motoren-, Batterie-, Automobil-, Luftfahrt- und Luftfahrtindustrie sowie in vielen anderen High-End-Bereichen.

Nachdem die Probleme mit Laser und Laserleistung gelöst wurden, ist die Automatisierung der nächste entscheidende Schritt für die Weiterentwicklung des Laserschweißens. In den letzten zwei Jahren haben handgeführte Laserschweißgeräte aufgrund drastischer Preissenkungen beeindruckende Absatzzahlen erreicht. Dank ihrer hohen Schweißgeschwindigkeit, der präzisen Schweißnaht und der hervorragenden Schweißleistung sind sie für Anwender in der Metallverarbeitungsindustrie attraktiv geworden. Allerdings benötigen handgeführte Laserschweißgeräte ohne Automatisierung weiterhin menschliche Arbeitskraft. Traditionelle Laserschweißgeräte sind Einzelgeräte, bei denen die Werkstücke manuell auf den Schweißtisch gelegt und nach dem Schweißen wieder entnommen werden müssen. Dieses Verfahren ist jedoch ineffizient. Zukünftig werden Branchen wie die Batterie-, Kommunikationskomponenten-, Uhren-, Unterhaltungselektronik- und Automobilindustrie verstärkt auf automatisierte Laserschweißanlagen angewiesen sein. Dies könnte einer der wichtigsten Entwicklungstrends für Laserschweißgeräte in der Zukunft sein.

Leistungsbatterien fördern die Entwicklung der Laserschweißtechnik

Seit 2015 fördert China die Entwicklung von Fahrzeugen mit alternativen Antrieben, allen voran Elektrofahrzeuge. Diese Maßnahme trägt nicht nur zur Reduzierung der Luftverschmutzung bei, sondern regt auch zum Umstieg auf neue Autos an und kurbelt so die Wirtschaft an. Die Kerntechnologie eines Elektrofahrzeugs ist zweifellos die Antriebsbatterie. Diese wiederum erzeugt eine hohe Nachfrage nach Laserschweißverfahren – für Kupfermaterialien, Aluminiumlegierungen, Zellen und die Versiegelung der Batterie. All diese Komponenten erfordern Laserschweißen.

Die Laserschweißmaschine muss mit einer stabilen Laserkühlanlage mit Umwälzsystem ausgestattet sein.

Die Stromversorgung mittels Akkus ist nur eine der vielen Anwendungsbereiche des Laserschweißens. Es wird erwartet, dass zukünftig noch mehr Branchen Laserschweißanlagen einsetzen werden. Beim Laserschweißen sind Zuverlässigkeit und Stabilität unerlässlich. Auch die Temperaturkontrolle spielt eine wichtige Rolle – hierfür wird beispielsweise eine Laserkühlanlage mit Umwälzsystem benötigt.

S&A Teyu ist seit 19 Jahren auf Laserkühlanlagen mit Umwälzsystem spezialisiert. Die luftgekühlten Laserwasserkühler eignen sich für viele verschiedene Laserquellen, wie z. B. YAG-Laser, CO₂-Laser, Faserlaser, Laserdioden usw. Mit der zunehmenden Verbreitung des Laserschweißens ergeben sich für S&A Teyu große Chancen, da auch der Kühlbedarf steigen wird. Finden Sie die passende Laserkühlanlage mit Umwälzsystem unter https://www.teyuchiller.com/fiber-laser-chillers_c2