Zerspanen
Schweißen mit Stab und Faser
Hochleistungs-Festkörperlaser haben bereits seit Jahren ihren Platz innerhalb der industriellen Materialbearbeitung als leistungsfähige Werkzeuge zum Schneiden und Schweißen, zum Bearbeiten von Oberflächen oder auch zum Markieren. Im Gegensatz zu Gaslasern befindet sich das laseraktive Medium beim Festkörperlaser in einem kristallinen Stoff. Meist kommen hier Ytterbium-Aluminium-Granat (Y-AG) Kristalle zum Einsatz, in die die eigentlich laseraktiven Neodym- (Nd) oder auch Ytterbium- (Yb) Ionen eingelagert werden. Aufgrund der unterschiedlichen Bauformen und Technologien unterscheidet man zwischen Stab- und Scheibenlasern. Bei den Stablasern werden Nd:YAG-Kristalle in Form eines Rundstabes eingesetzt, die Scheibenlaser enthalten eine Scheibe aus Yb:YAG. Gemeinsam ist beiden die Anregung über Dioden. Dank ihrer Wellenlänge von 1064 nm (diodengepumpter Stablaser) beziehungsweise 1030 nm (diodengepumpter Scheibenlaser) lässt sich das emittierte Laserlicht über Lichtleitfasern nahezu verlustfrei zum Bearbeitungspunkt führen. Die bis zu 100 m langen Fasern ermöglichen es, den Laser abseits der Fertigungslinie zu platzieren und schwer zugängliche Bauteile oder auch komplexe dreidimensionale Geometrien flexibel zu bearbeiten.
Siemens VDO ist einer der führenden Automobilzulieferer und schweißt und und markiert im Werk Pisa mit etwa 50 Festkörperlasern Einspritzdüsen für die Automobilindustrie. Dabei sind vom lampen- über den diodengepumpten Stablaser bis hin zum neuen Scheibenlaser verschiedene Festkörper-Technologien präsent. Das Laserschweißen bietet gegenüber den klassischen Verfahren einige entscheidende Vorteile bei der µm-genauen Bearbeitung. Dazu Prozessingenieur Alessandro Baldini: „Unsere Einspritzventile sind hochpräzise Bauteile. Da ist es außerordentlich wichtig, die Schweißprozesse so genau wie möglich kontrollieren zu können. Besonders die Festkörper-Technologie ermöglicht uns diese genaue Kontrolle der Laserleistungen.“ hs
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