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Schweißen für den Leichtbau

Stahl-Aluminium-Mix in 3D prozesssicher schweißen

| Redakteur: Peter Königsreuther

Zum absoluten Durchbruch von Stahl-Aluminium-Mischverbindungen in der Automobilindustrie fehle es noch an wichtigen, Gliedern in der Prozesskette. Das Laser Zentrum Hannover e. V. (LZH) entwickelt in diesem Zusammenhang ein spezielles Laserstrahlschweißverfahren für das dreidimensionale Fügen dieser Leichtbau-Matrialkombinationen.
Zum absoluten Durchbruch von Stahl-Aluminium-Mischverbindungen in der Automobilindustrie fehle es noch an wichtigen, Gliedern in der Prozesskette. Das Laser Zentrum Hannover e. V. (LZH) entwickelt in diesem Zusammenhang ein spezielles Laserstrahlschweißverfahren für das dreidimensionale Fügen dieser Leichtbau-Matrialkombinationen. (Bild: LZH)

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Adäquate Bearbeitungs-, Prüf- und Messverfahren sind noch nötig, um Stahl-Aluminium-Mischverbindungen im automobilen Leichtbau zu etablieren. Das Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) erarbeitet derzeit im Projekt „LaserLeichter“ nun einen Laserstrahlschweißprozess zum Fügen von dreidimensionalen Strukturen aus diesem Metallmix.

Eine der Herausforderungen beim Schweißen von Stahl und Aluminium besteht darin, die harten und spröden intermetallischen Phasen in der Schweißnaht weitestgehend zu vermeiden, erklären die LZH-Forscher. Diese entstehen leicht, da Eisen und Aluminium schwer ineinander löslich sind, wie es weiter heißt. Ziel der Wissenschaftler des LZH im Projekt „LaserLeichter“ sei es, gemeinsam mit den Projektpartnern den Fügeprozess möglichst gut zu kontrollieren. Dafür werden verschiedene Messmethoden auf ihre Tauglichkeit geprüft.

Zu jeder Zeit den Zustand kennen

Zum einen testen die Ingenieure eine spektroskopische Einschweißtiefenkontrolle, bei der die Emissionen des entstehenden Plasmas gemessen werden. Aus dessen Zusammensetzung kann im laufenden Prozess auf die Einschweißtiefe geschlossen und die Laserstrahlleistung entsprechend angepasst werden. Diese Kontrolle werde am LZH bereits an Flachproben evaluiert und soll nun auf dreidimensionale Strukturen erweitert werden. Da sich bei der Bearbeitung dreidimensionaler Bauteile die Prozesszone zwangsläufig von der Messsensorik entfernt, wird die Detektion der Plasmaemissionen erschwert. Für eine optimale Messung wird das Spektrometer in einen neuartigen scannerbasierten Bearbeitungskopf integriert.

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