Dieser Artikel behandelt das Laserschweißen im Vergleich zum Schweißen. Schweißen bezieht sich hier auf verschiedene Arten von Schweißverfahren, die in der Industrie verwendet werden. Schweißen kann als das Verbinden von zwei oder mehr Metallen definiert werden.
Sie können ähnlich oder unähnlich sein. Abhängig von den Anwendungen kann das Schweißen in viele Typen eingeteilt werden. Manchmal kann sogar eine schwache Schweißnaht die Arbeit erledigen, während die Schweißnaht manchmal sehr stark sein muss. In diesem Artikel wird das Laserschweißen mit anderen Schweißarten verglichen.
Was ist Laserschweißen?
Der Name selbst deutet darauf hin, dass beim Laserschweißen Laser zum Schweißen verwendet werden. Laser bieten eine sehr schmale und konzentrierte Wärmequelle.
Eine schmale und konzentrierte Wärmequelle schafft Platz für tiefere Schweißnähte und höhere Schweißraten. Diese Art des Schweißens kann in der Automatisierung eingesetzt werden, wo eine Großserienfertigung des gleichen Produkts erfolgen muss. In der Industrie übernehmen meist Roboter das Laserschweißen.
Arten des Schweißens
Es gibt viele Arten des Schweißens. Das Art des Schweißens hängt von der Quelle ab Wärmemenge, Art der verwendeten Elektroden, Art der Erwärmung des gewünschten Bereichs und vieles mehr.
Die Arten des Schweißens werden im folgenden Abschnitt besprochen.
- Gasschweißen – Gasschweißen verwendet ein Gas, um eine Flamme zu erzeugen, daher der Name Gasschweißen. Der Hauptvorteil des Gasschweißens besteht darin, dass wir die Temperatur der Schweißzone steuern können, indem wir die Temperatur der Flamme ändern, was durch die Regulierung des Gasflusses erfolgt.
- Solid-State- Schweißen – Bei diesem Verfahren wird kein Schweißzusatz verwendet. Koaleszenz entsteht bei Temperaturen unterhalb des Schmelzpunktes der zu verschweißenden Grundwerkstoffe.
- Widerstandsschweißen – Elektrischer Widerstand wird verwendet, um Wärme für Schweißzwecke zu erzeugen. Der elektrische Strom wird durch die zu schweißenden Metalle geleitet. Der dabei entstehende Widerstand erzeugt genügend Wärme, um die Metalle zu verschweißen.
- Lichtbogenschweißen – Zwischen dem Werkstück und einer Elektrode entsteht ein Lichtbogen. Diese Elektrode erzeugt genug Lichtbogen, um Wärme zum Schweißen zu erzeugen.
- Neueres Schweißen– Sich schnell bewegende Objekte erzeugen durch Reibung Wärme, die zum Schweißen genutzt wird.
Laserschweißen vs. Lichtbogenschweißen
Die folgende Tabelle zeigt den Vergleich von Laserschweißen und Lichtbogenschweißen
| Laserschweißen | Lichtbogenschweißen |
| Sauberere Schweißnähte werden durch diese Art des Schweißens bereitgestellt | Aus den verbrannten Elektroden entsteht Ruß. |
| Präzisere Schweißnähte | Die Präzision der Schweißnähte hängt vom Bediener ab |
| Einfach zu automatisieren | Es ist halbautomatisch oder manuell betrieben. |
| Kann auch auf dünneren Materialien verwendet werden | Wird auf dünnen Materialien verwendet, bietet jedoch nicht genügend Festigkeit |
| Die Schweißnähte haben eine hohe Zugfestigkeit und Biegefestigkeit. | Bietet geringere Zug- und Biegefestigkeit. |
Bildnachweis: Schweißwissenschaftler, Excalibur 7018, CC BY-SA 4.0
Laserschweißen und WIG-Schweißen
Die folgende Tabelle zeigt den Vergleich zwischen Laserstrahlschweißen und WIG-Schweißen. WIG steht für Tungsten Inert Gas.
| Laserschweißen | WIG-Schweißen |
| Die Schweißnähte sind präzise | Die Präzision hängt von den Arbeitern ab |
| Die Schweißnähte sind sauberer | Die Schweißnähte sind nicht so sauber wie Laserschweißnähte |
| Beim Laserstrahlschweißen werden Laser zum Schweißen verwendet | Beim WIG-Schweißen wird kein Laser zum Schweißen verwendet |
| Es wird keine Elektrode verwendet | Zum Schweißen wird eine Wolframelektrode verwendet |
| Einfach zu automatisieren | Auch das WIG-Schweißen lässt sich problemlos automatisieren. |
Laserschweißen vs. MIG-Schweißen
MIG steht für Metal Inert Gas. Die folgende Tabelle zeigt den Vergleich zwischen Laserschweißen und MIG-Schweißen.
| Laserschweißen | MIG-Schweißen |
| Verwendet einen hochpräzisen Laserstrahl zum Schweißen | Verwendet Metallelektroden für Schweißzwecke. |
| Tiefe Durchdringungen mit Laser sorgen für eine bessere Schweißfestigkeit bei dicken Blechen. | Die Durchdringungsleistung von MIG ist nicht so gut wie beim Laserschweißen |
| Es wird kein Inertgas verwendet | Ein Inertgas schirmt das Schweißbad ab |
| Bei diesem Verfahren wird keine Elektrode verwendet | Bei diesem Verfahren wird eine Metallelektrode verwendet |
| Bleche mit großer Dicke können nur in einem Durchgang geschweißt werden. | Dickere Bleche können mit MIG geschweißt werden, es sind jedoch mehr Durchgänge erforderlich, um die Arbeit abzuschließen. |
Elektronenstrahlschweißen vs. Laserschweißen
Diese beiden Schweißtechniken sind modern und von Natur aus teuer. Beide haben ähnliche Schweißeigenschaften.
Die folgende Tabelle zeigt den Vergleich zwischen dem Elektronenstrahlschweißen und dem Laserschweißen.
| Laserschweißen | Elektronenstrahlschweißen |
| Verwendet einen monochromatischen Lichtstrahl oder Laser für Schweißzwecke | Verwendet einen Strahl aus sich schnell bewegenden Elektronen für Schweißzwecke. |
| Die Durchschlagskraft ist hoch | Die Durchschlagskraft ist hoch |
| Tiefere Durchdringungen verleihen dickeren Schweißnähten Festigkeit. | Tiefere Durchdringungen verleihen dickeren Schweißnähten Festigkeit. |
| Zum Schweißen wird kein Elektronenstrahl verwendet | Der Elektronenstrahl wird unter Verwendung einer Konvergenzvorrichtung konvergiert |
| Sauberere Schweißnähte | Die Schweißnähte sind im Vergleich zu anderen herkömmlichen Schweißverfahren sauberer |
Laserschweißen vs. Ultraschallschweißen
Die folgende Tabelle zeigt den Vergleich zwischen Laserschweißen und Ultraschallschweißen
| Laserschweißen | Ultraschallschweißen |
| Verwendet einen monochromatischen Lichtstrahl für Schweißzwecke | Verwendet vibrierende Elektrode für Schweißzwecke |
| Die Geschwindigkeit, mit der Material entfernt wird, ist hoch | Die Materialabtragsrate ist geringer als beim Laserschweißen |
| Dieser Prozess ermöglicht ein tiefes Eindringen in die zu schweißenden Metalle | Die Durchdringungsleistung ist gering, so dass mehrere Durchgänge erforderlich sind, um dickere Bleche zu schweißen |
| Für Schweißzwecke wird keine Elektrode verwendet | Auch bei diesem Typ wird keine Elektrode verwendet |
| Die Schweißfestigkeit ist hoch | Die Schweißnahtfestigkeit beim Ultraschallschweißen ist geringer als die Schweißnahtfestigkeit beim Laserschweißen |
| Laserschweißnähte können höheren Strömen standhalten. | Die Stromstärke, der es standhalten kann, ist geringer |
Punktschweißen vs. Laserschweißen
Punktschweißen enthält, wie der Name schon sagt, eine Schweißnaht in Form einer kleinen Raupe oder eines Punktes. Die folgende Tabelle zeigt den Vergleich zwischen Punktschweißen und Laserschweißen
| Laserschweißen | Punktschweißen |
| Es verwendet einen Laserstrahl zum Schweißen. | Verwendet einen Metallstreifen und eine Elektrode für Schweißzwecke |
| Das Schweißen erfolgt schneller als das Widerstandspunktschweißen | Der Prozess ist langsamer als das Laserschweißen |
| Bessere Schweißqualität | Die Qualität der Schweißnaht ist nicht wie beim Laserschweißen, sie ist etwas schlechter. |
| Die Wiederholbarkeit ist auch besser beim Laserschweißen. Die Wiederholbarkeit ist nicht wie beim Laserschweißen. Kann nicht für jeden Job verwendet werden Bleche aus Metall schweißen die dünn sindTabelle: Vergleich zwischen Laserschweißen und Punktschweißen |
Laserschweißen vs. Plasmaschweißen
Die folgende Tabelle zeigt den Vergleich zwischen Laserschweißen und Plasmaschweißen.
| Laserschweißen | Plasmaschweißen |
| Ein Laserstrahl hoher Intensität wird verwendet, um Wärme in dem zu schweißenden Bereich zu erzeugen. | Es verwendet einen hochdichten Plasmalichtbogenstrahl als Wärmequelle zum Schweißen der Metallbleche |
| Es kann mit dem MIG-Schweißen verglichen werden, um Hybridschweißnähte herzustellen. | Es kann allein verwendet werden, um hochdichte Schweißnähte mit geringer Spannungskonzentration herzustellen |
| Hohe Penetrationsfähigkeit | Es hat auch eine hohe Penetrationsfähigkeit |
| Inertgas ist erforderlich | Inertgas wird verwendet, um das Schweißbad abzuschirmen |
| Es ist keine besondere Umgebung erforderlich | Eine spezielle Umgebung ist erforderlich |
Laserschweißen vs. Widerstandsschweißen
Die folgende Tabelle zeigt den Vergleich zwischen Laserschweißen und Widerstandsschweißen –
| Laserschweißen | Widerstandsschweißen |
| Erzeugt nur Schmelzschweißnähte | Erzeugt drei Arten von Schweißnähten: Festkörper, Schmelzen und Hartlöten |
| Durch diese Art von Prozess wird eine externe Schweißnaht hergestellt | Eine innere Schweißnaht kann durch Widerstandsschweißen hergestellt werden. |
| Das Schweißverfahren verwendet einen hochintensiven Laserstrahl | Das Schweißverfahren nutzt die Wärme, die durch elektrischen Widerstand zwischen den Blechen entsteht, wenn elektrischer Strom an sie angelegt wird. |
| Hohe Penetration | Der Einbrand ist im Vergleich zum Laserschweißen nicht so tief |
Zusammenfassung
In diesem Artikel haben wir das Laserschweißen mit anderen Schweißtechniken verglichen. Wir konnten deutlich sehen, dass das Laserschweißen aufgrund seiner hohen Durchdringungskraft und der Fähigkeit, an einem einzigen Punkt eine hohe Wärmemenge zu erzeugen, gegenüber anderen Schweißtechniken die Oberhand hat.
Hallo … ich bin Abhishek Khambhata und habe einen B. Tech in Maschinenbau studiert. Während meiner vierjährigen Ingenieurstätigkeit habe ich unbemannte Luftfahrzeuge entworfen und geflogen. Meine Stärke ist Strömungsmechanik und Wärmetechnik. Mein Projekt im vierten Jahr basierte auf der Leistungssteigerung unbemannter Luftfahrzeuge mittels Solartechnologie. Ich möchte mit Gleichgesinnten in Kontakt treten.