Nachhaltige Verbindungen Laserstrahl-Hybridschweißen spart gleich zwei Mal

Quelle: LZH 2 min Lesedauer

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Es gibt ein Verbundprojekt namens „LaHDo“. Im Rahmen dessen entwickelt das Laser Zentrum Hannover mit Partnern ein neuartiges Schweißverfahren für dickwandige Bauteile plus passende Systemtechnik ...

Hier sieht man unlegierte, rund 30 Millimeter dicke Blechkomponenten. Diese spielen in einem Forschungsprojekt die wichtigste Rolle. Denn an ihnen soll ein neuartiges Schweißverfahren namens Laserstrahl-Hybridschweißen getestet werden. Das Laser Zentrum Hannover ist dabei ...(Bild:  LZH)
Hier sieht man unlegierte, rund 30 Millimeter dicke Blechkomponenten. Diese spielen in einem Forschungsprojekt die wichtigste Rolle. Denn an ihnen soll ein neuartiges Schweißverfahren namens Laserstrahl-Hybridschweißen getestet werden. Das Laser Zentrum Hannover ist dabei ...
(Bild: LZH)

Beim Schweißen dickwandiger Stahlbauteile werden bisher große Mengen an Energie und Zusatzmaterial benötigt, wie es vom Laser Zentrum Hannover (LZH) heißt. Im Projekt „Laserstrahl-Hybridschweißen mit Doppeldraht für prozess- und energieeffizientes Fügen von dickwandigen Bauteilen“ („LaHDo“) arbeitet man deshalb nun an einem neuen Hybridschweißverfahren per Laser, das diesen Materialbedarf senkt. Dabei füllt der Lichtbogen mithilfe von zwei abschmelzenden Drahtelektroden die Schweißnaht mit hoher Füllrate auf, wie es weiter heißt. Ein zusätzlicher Laserstrahl wird dabei pendelnd bewegt und aktiviert gezielt die Fugenflanken, was für eine bessere Anbindung des Materials sorgt. Im Gegensatz zu konventionellen Verfahren, bei dem die Fuge durch mehrere Lagen Zusatzwerkstoff aufgefüllt wird, soll bei dieser Schweißinnovation aber eine Lage ausreichen. So lassen sich dann sowohl der Energie- als auch der Materialbedarf deutlich reduzieren. Die Projektpartner nutzen dafür dickwandige Bauteile aus unlegierten Stählen mit Materialstärken bis 30 Millimeter. Diese kommen unter anderem im Maschinenbau, für Pipelines, für Turbinenschaufeln und im Schiffbau zum Einsatz.

Hier sieht man, wie beim neuartigen Laserstrahl-Hybridschweißen der Doppeldraht per Lichtbogen aufgeschmolzen wird, um prozesssichere Schweißnähte mit weniger Füllmaterial und geringerem Energieeinsatz zu schaffen. Ein pendelnder Laserstrahl unterstützt das Verfahren.(Bild:  LZH)
Hier sieht man, wie beim neuartigen Laserstrahl-Hybridschweißen der Doppeldraht per Lichtbogen aufgeschmolzen wird, um prozesssichere Schweißnähte mit weniger Füllmaterial und geringerem Energieeinsatz zu schaffen. Ein pendelnder Laserstrahl unterstützt das Verfahren.
(Bild: LZH)

Das haben die beteiligten Partner im Projekt noch vor:

Bei den Projektarbeiten bauen die Partner dann auch die gesamte Prozesskette für das neue Laserstrahl-Hybridschweißen von dickwandigen Stahlblechen auf, wie man weiter erfährt. Die Gruppe „Maschinen und Steuerungen“ des LZH entwickelt dafür einen leistungsfähigen Hybridbearbeitungskopf. Und die LZH-Gruppe „Fügen und Trennen von Metallen“ die dazugehörigen Schweißprozesse. Die Merkle Schweißanlagen-Technik GmbH steuert eine angepasste Schweißstromquelle bei. Die 4D Photonics GmbH eine prozessintegrierte Inline-Prozesskontrolle und die Haane Welding Systems GmbH & Co. KG die Demonstratoranlage. Ergänzend entwickelt die Durum Verschleißschutz GmbH neuartige Fülldrähte mit Durchmessern bis 2,4 Millimeter und den für die Schweißaufgabe passenden Eigenschaften. Unterstützt werden die Entwicklungsarbeiten durch assoziierte Partner aus der Industrie unter anderem: B.I.G. Technology Services GmbH, Civan Lasers Europe GmbH, Laser on demand GmbH, Precitec GmbH & Co. KG und Westfälische Drahtindustrie GmbH, wie es abschließend heißt. (Das Projekt wird im Rahmen der Förderung angewandter Energieforschung im Rahmen des 8. Energieforschungsprogramms aus Mitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie gefördert (FKZ: 03EN4132A)).

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