Eine kurze Analyse der Entwicklung des handgeführten Laserschweißsystems

Vor etwa zehn Jahren wurden in auf dem heimischen Markt erhältlichen Laserschweißmaschinen Festkörperlaser eingesetzt, die einen hohen Energieverbrauch und große Abmessungen aufwiesen. Um den Nachteil der eingeschränkten Strahlführung zu beheben, wurden Laserschweißmaschinen mit faseroptischer Übertragung eingeführt. Inspiriert von ausländischen, handgeführten faseroptischen Übertragungsgeräten entwickelten die heimischen Hersteller daraufhin ihre eigenen handgeführten Laserschweißsysteme.

Dies war die Version 1.0 des handgeführten Laserschweißgeräts. Durch die Verwendung einer flexiblen Glasfaserübertragung wurde der Schweißvorgang flexibler und komfortabler.

Man könnte sich also fragen: „Welches ist besser? Das WIG-Schweißgerät oder die Version 1.0 des handgeführten Laserschweißgeräts?“ Nun, es handelt sich um zwei verschiedene Gerätetypen mit unterschiedlichen Funktionsprinzipien. Man kann nur sagen, dass sie jeweils ihre eigenen Anwendungsbereiche haben.

WIG-Schweißgerät:

1. Geeignet zum Schweißen von Werkstoffen mit einer Dicke von mehr als 1 mm;

2. Niedriger Preis bei kleiner Größe;

3. Hohe Schweißnahtfestigkeit und geeignet für eine breite Palette von Werkstoffen;

4. Die Schweißstelle ist groß, aber von schöner Optik;

Es hat jedoch auch seine Nachteile:

1. Die Wärmeeinflusszone ist recht groß, und es ist mit Verformungen zu rechnen.

2. Bei Werkstoffen mit einer Dicke von weniger als 1 mm kann es leicht zu schlechten Schweißergebnissen kommen.

3. Die Bogenlampe und der Abgasrauch sind schädlich für den menschlichen Körper.

Daher eignet sich das WIG-Schweißen besser zum Schweißen von Werkstoffen mittlerer Dicke, die eine gewisse Schweißnahtfestigkeit erfordern.

Version 1.0 der handgeführten Laserschweißmaschine

1. Der Brennfleck war recht klein und präzise und konnte zwischen 0,6 und 2 mm eingestellt werden.

2. Die Wärmeeinflusszone war recht klein und konnte keine Verformung verursachen;

3. Keine Nachbearbeitung wie Polieren oder Ähnliches erforderlich;

4. Es entsteht kein Abgasrauch.

Da es sich bei der Version 1.0 des handgeführten Laserschweißsystems jedoch um eine Neuentwicklung handelte, war der Preis relativ hoch, ebenso der Energieverbrauch und die Größe. Hinzu kam, dass die Schweißnahtdurchdringung recht gering und die Schweißfestigkeit nicht besonders hoch war.

Die Version 1.0 des handgeführten Laserschweißgeräts überwand die Nachteile des WIG-Schweißens. Es eignet sich zum Schweißen dünner Bleche, die eine geringere Schweißfestigkeit erfordern. Die Schweißnaht ist optisch ansprechend und benötigt keine Nachbearbeitung. Dadurch fand das handgeführte Laserschweißgerät Anwendung in der Werbung und bei der Reparatur von Schleifwerkzeugen. Der hohe Preis, der hohe Energieverbrauch und die Größe verhinderten jedoch eine breite Verbreitung und Anwendung.

Doch später im Jahr 2017 erlebten die heimischen Laserhersteller einen Boom, und leistungsstarke Faserlaserquellen wurden intensiv beworben. Führende Hersteller wie Raycus brachten Faserlaser mit 500 W, 1000 W, 2000 W und 3000 W Leistung auf den Markt. Faserlaser eroberten schnell einen großen Marktanteil und verdrängten nach und nach die Festkörperlaser. Daraufhin entwickelten einige Hersteller von Lasergeräten handgeführte Laserschweißgeräte mit 500-W-Faserlasern als Laserquelle. Dies war die Weiterentwicklung des handgeführten Laserschweißsystems.

Im Vergleich zur Version 1.0 verbesserte die Version 2.0 des handgeführten Laserschweißgeräts die Schweißeffizienz und Bearbeitungsleistung deutlich und ermöglichte das Schweißen von Materialien mit einer Dicke von unter 1,5 mm, die eine gewisse Festigkeit erfordern. Allerdings war die Version 2.0 noch nicht perfekt. Der hochpräzise Fokuspunkt setzt eine hohe Präzision der Schweißnaht voraus. Beispielsweise ist das Schweißergebnis bei 1 mm dickem Material unbefriedigend, wenn die Schweißnaht breiter als 0,2 mm ist.

Um den hohen Anforderungen an die Schweißnaht gerecht zu werden, entwickelten die Hersteller von Lasergeräten später die handgeführte Wobble-Laserschweißmaschine. Dies ist die Version 3.0.

Das Hauptmerkmal der handgeführten Laserschweißmaschine mit Wobble-Technologie ist die hochfrequente Bewegung des Schweißfokus, wodurch dieser auf 6 mm eingestellt werden kann. Dies ermöglicht das Schweißen von Produkten mit breiten Schweißnähten. Die Version 3.0 ist zudem kleiner und günstiger als die Version 2.0 und erregte daher nach ihrer Markteinführung großes Aufsehen. Diese Version ist aktuell im Handel erhältlich.

Bei genauer Betrachtung fällt auf, dass sich in handgeführten Laserschweißanlagen häufig ein Kühlgerät unter der Faserlaserquelle befindet. Dieses Kühlgerät verhindert die Überhitzung der Faserlaserquelle, da diese die Schweißleistung mindert und die Lebensdauer verkürzt. Für den Einsatz in handgeführten Laserschweißanlagen ist ein Rackmount-Kühlgerät erforderlich. Die Rackmount-Kühler der S&A RMFL-Serie sind speziell für handgeführte Laserschweißmaschinen von 1 kW bis 2 kW konzipiert. Dank des Rackmount-Designs lassen sich die Kühler platzsparend in die Maschinenanordnung integrieren. Darüber hinaus verfügen die Rackmount-Kühler der RMFL-Serie über eine duale Temperaturregelung, die eine unabhängige Kühlung von Laserkopf und Laser gewährleistet. Weitere Informationen zu den Rackmount-Kühlern der RMFL-Serie finden Sie unter https://www.teyuchiller.com/fiber-laser-chillers_c2