Laserschweißen

Manz hat anspruchsvolle Verfahren zum Laserschweißen entwickelt, die eine unübertroffene Schweißnaht-Qualität bei minimalem Energieeinsatz ermöglichen. Die Einsatzmöglichkeiten reichen vom Punktschweißen von Tragekonstruktionen in elektronischen Geräten wie z. B. Smartphones bis hin zum hochpräzisen Mikro- oder Makroschweißen von Batterie-Ableiterkontakten.

Laserschweißen

Wobbling

Besonders bei bimetallischen Verbindungen ist die Durchmischung der Schmelze kritisch, da sich spröde Phasen ergeben. Deshalb bietet Manz neben dem konventionellen Laserschweißen auch ein Schweißverfahren, bei dem die Durchmischung der Schmelze fast völlig unterdrückt wird und somit Schweißnähte mit sehr hohen Festigkeiten entstehen: das Laserschweißen im Überlapp mittels hochfrequenter örtlicher Modulation oder kurz „wobbling“.

Mit Wobbling können Tiefe und Breite der Schweißnähte im Mikrometerbereich unabhängig voneinander eingestellt werden. Bei hohen Wobbelfrequenzen und Intensitäten im Laserfokus weisen die Ergebnisse im Dauerbetrieb eine bis auf Bruchteile eines Millimeters konstante Einschweißtiefe auf. Gleichzeitig wird eine deutliche Reduktion der Materialeinschlüsse erzielt.

Ein voll kalibrierter 3D-Scanner, Kameratechnik und Topografiemessungen sorgen für eine ausreichend hohe Präzision der Bearbeitung in allen Raumrichtungen gepaart mit der Geschwindigkeit und Flexibilität von Remote-Bearbeitungen. Um Bauteiltoleranzen abzufangen oder das Prozessieren in unterschiedlichen Arbeitsebenen zu ermöglichen, verfügen die Prozessköpfe zudem über eine optische Z-Achse. Diese erlaubt eine hoch präzise Positionierung der Arbeitsebene des Scanners in Z-Richtung in weniger als 10 ms.

Kurzpuls-Laserschweißen

Neben dem Wobbling bietet Manz für Bimetalle einen weiteren Schweißprozess an, welcher auf einer hochfrequenten zeitlichen Modulation der Spitzenleistung mit bis zu mehreren 100 kHz basiert.

Kurzpuls-Laserschweißen erlaubt eine noch stabilere Steuerung der Einschweißtiefe. Durch die Natur des Prozesses selbst ist es möglich, beliebige Schweißnaht- oder Schweißpunktgeometrien von 50 µm breiten Mikronähten bis hin zu Schweißpunkten beliebiger Form mit einem Durchmesser von mehreren Millimetern zu erzeugen. Durch den nur sehr geringen Energieeintrag und die hoch effiziente Prozessführung ergibt sich eine minimale Wärmebelastung, welche insbesondere bei thermisch empfindlichen Bauteilen eine entscheidende Rolle spielt.

Nahezu beliebige Materialkombinationen von Aluminium, Kupfer, Stahl, Hilan, Messing, Edelstahl, etc. können verschweißt werden. Dabei sind durch die extrem stabile und präzise einstellbare Einschweißtiefe auch Überlappschweißungen mit Untermaterialien von 300 µm Dicke und weniger möglich. Auch hinsichtlich der Oberflächengüte ist das Schweißverfahren sehr flexibel. So stellen hochreflektierende Werkstoffe wie chemisch geätztes oder poliertes Kupfer, Silber, Gold oder extreme Verschmutzungen sowie Öl- und Laugenrückstände keine Hindernisse dar. Der Einsatz von konventionellen Laserschweißprozessen wäre hier unmöglich.