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Mit vielen einzelnen Laserstrahlen schweißen und schneiden

Das Anwendungsspektrum für Laser ist, da sind sich die Experten einig, längst noch nicht ausgereizt. So berichtete Philippe Leopold, EMEA Sales Director bei dem Photonik- und Optikunternehmen Lumentum LLC aus York in Großbritannien, vom neuen Picoablade3-Laser, der mit bis zu 180 Watt im Nahinfrarot- (NIR), Ultraviolett- (UV) sowie im Grünspektrum arbeitet. Das sogenannte Flexburst-Verfahren fächert den Hauptstrahl dabei bisher in 20 ultrakurzgepulste Einzelstrahlen auf, mit denen sich Kathoden mit 2 Metern pro Sekunde und hauchdünne Elektrolytfolien mit 20 Metern pro Sekunde extrem schnell und präzise schneiden lassen, wie man erfährt.

Und wie sich ein Schmelzbad beim Schweißen mit gleich 32 digital geregelten Einzelstrahlen aus maximal 100 Kilowatt starken Laserquellen positiv beeinflussen lassen, schilderte Christian Dini, General Manager Europe der Civan Advanced Technologies Ltd. aus Jerusalem. „Wenn sich damit sehr viel schneller, besser oder variabler schweißen lässt, ist es eine interessante Idee“, urteilte Dr. Alexander Olowinsky, Abteilungsleiter Fügen und Trennen am Fraunhofer ILT. Es werde sich also zeigen, ob der Markt zu diesem Mehraufwand bereit sei.

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Weil Laserschweißen zahlreiche Vorteile bietet, beschäftigten sich viele Referenten mit dieser Art der berührungslosen Fügetechnik. Thorsten Twiehaus, Wissenschaftler am Lehrstuhl und Institut für Schweißtechnik und Fügetechnik (ISF) an der RWTH Aachen, berichtete etwa von seinen Erfahrungen mit dem Laserschweißen unter Vakuum, das sich bei Elektroblechen, Mischverbindungen und Hairpins bewährt hat. Und vom Nürnberger Leistungselektronikhersteller Semikron International GmbH berichtete Dr. Armin Dellert über den Einsatz von grünem Laserlicht beim Schweißen von Innen- und Außenkontakten. Der Entwicklungsingenieur schätzt vor allem das im Vergleich zum Rotspektrum größere Prozessfenster.

Es sieht so aus, als sei die Pouch-Zelle passé ...

Die EAS Batteries GmbH aus Nordhausen hat mit dem Fraunhofer ILT eine neue Laserschweißanlage für das Fügen von großen zylindrischen Lithium-Ionen-Zellen für Hochleistungsanwendungen (40 bis 50 Amperestunden) entwickelt. Mit dieser Innovation reagieren die Nordhäuser laut Aussage des Geschäftsführers Michael Deutmeyer auf einen Trend in der Automobilbranche, die sich wegen der höheren Gasdruckstabilität und Langlebigkeit zunehmend von der Pouch-Zelle verabschiedet und sich stattdessen Zellen mit massiver Außenhülle widmet. Ebenfalls für zylindrische Energiespeicher entstand bei der F & K Delvotec Bondtechnik GmbH aus Ottobrunn eine Anlagentechnik, die mit Taktzeiten von 0,7 Sekunden arbeitet. Für das mit dem Fraunhofer ILT entwickelte Verfahren spreche auch, dass sich damit punktschweißen ließe.

Mit dem Laserschweißen von Batterien, die sich mittels Thermomanagement ohne Überhitzung besonders schnell laden und entladen lassen, beschäftigt sich seit kurzem die Kautex Textron GmbH & Co. KG aus Bonn. Der Hersteller von Kunststofftanks entschied sich in puncto Stromsammelschienen für ein vom ILT entwickeltes Verfahren zum Laserschweißen. Entwicklungsingenieur Frank Süßemilch erklärte, dass es zwar teurer als Drahtbonden ist, dafür aber präziser und schneller füge, eine gezieltere Prozessregelung erlaube und sich wegen der niedrigen Taktzeiten für den Großserieneinsatz eigne.

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