Tiefschweißen (Keyhole)
Diese Art des Schweißens wird verwendet, wenn besonders tiefe Schweißnähte entstehen sollen (bis zu einigen Zentimetern), bei denen das so genannte „Keyhole“ zum Einsatz kommt. Dieses Verfahren beruht auf der Erzeugung von Dampf und Plasma, durch die Hitze der Laserstrahlung, um einen tiefen Kapillarfluss zu erzeugen, der in der Lage ist, in die Tiefe einzudringen und dort zu schweißen.Dieser lenkbare Flusserschafft eine Schweißnaht, die sich auf der Seite abkühlt, die der Bewegung abgewandt ist.Es entsteht eine gleichmäßige Verbindung mit optimalen Festigkeitseigenschaften. Mit der Keyhole-Technik gelingt es bis zu 10 mal tiefer und deutlich schneller zu schweißen als beim normalen Laserschweißen.
Schweißen mit galvanometrischem Kopf
Die Schweißtechnik mit galvanometrischem Kopf (Scanner) ermöglicht das genaueste und schnellste Ergebnis, das man mit einem Laser erreichen kann. Die Schweißnaht ist sehr dünn (auch unter einem Millimeter) und die hohe Beweglichkeit ermöglicht besonders komplexe Schweißprofile. Die Größe der Schweißfelder ist jedoch auf ungefähr 10-20 cm beschränkt. Bei darüber hinaus gehenden Schweißfeldern muss mit beweglichen Achsen oder Robotern geschweißt werden (Weld on the Fly), damit Markierungen auf größeren Feldern oder 3-D-Profilen angebracht werden können.
Löten – Soldering
Das Löten ist eine spezielle Verbindung zwischen zwei Teilen, die aus dem gleichen Material bestehen, durch Schmelzen eines Verbindungsdrahts aus einem anderen Material. Da letzterer im Vergleich zu den zu verbindenden Teilen eine niedrigere Schmelztemperatur aufweist, schmilzt er als einziger, dringt durch die Kapillarität in den Spalt zwischen den zu schweißenden Teilen ein und ist durch Diffusion in der Lage, sich mit den erhitzten Wänden zu verbinden und eine widerstandsfähige Verbindung zu kreieren. Einige Verbindungsmaterialien, die für das Löten verwendet werden sind Kupfer und Zink. Eine Eigenschaft des Lötens ist, dass es im Allgemeinen gleichmäßige und abgerundete Schweißprofile erzeugt, die keiner Nachbearbeitung bedürfen.
Auftragschweißen
Das Auftragschweißen wird hauptsächlich für die Reparatur von Matrizen, Werkzeugen und mechanischen Bauteilen im Allgemeinen verwendet.
Diese Art des Schweißens kann manuell erfolgen, wobei ein Bediener einen typischerweise zwischen 0,1 und 0,6 mm starken Materialdraht selbst führt. Beim automatisierten Auftragschweißen wird der Draht oder das Pulver über eine Zuführungsvorrichtung im Kopf automatisch gesteuert und aufgetragen. Bei beiden Verfahren wird zur Vermeidung der Oxidation im Anschluss an das Schweißen Argon als Schutzgas verwendet. Nach Beendigung des Auftragschweißens erfolgt die Feinbearbeitung, bei der das Werkstück mechanisch gefräst, korrigiert und zu den Original-Maßen zurückgeführt wird.
Laserhärten
Das Laserhärten ist ein thermischer Prozess, bei dem der Laser genutzt wird, um ein Metall bis kurz vorseiner Schmelztemperatur zu erhitzen, um es dann plötzlich abzukühlen, um seine chemischen und physikalischen Eigenschaften zu verändern. Es werden Temperaturen zwischen 900 und 1400°C erreicht, so dass die Kohlenstoffverbindungen ihre Form und Geometrie ändern. Das Abkühlen erfolgt entweder von selbst (Selbsthärtung) oder wird von außen erwirkt und verhindert, dass die Kohlenstoffatome an ihre ursprüngliche Stelle im Verbund zurückkehren. Dies ermöglicht dem Metall Härte und Festigkeit zu verleihen, die denen der Ausgangssituation überlegen sind.
Im Unterschied zu Induktionsverfahren oder Verfahren mit Feuer gibt es keinen Oberflächenkontakt und ein großer Vorteil ist die Genauigkeit der Behandlung. Durch diese Eigenschaften ist es das ideale Verfahren für Werkzeuge oder kleine und komplexe Werkstücke, deren zu härtende Teile räumlich begrenzt sind. Die typischerweise verwendeten Stärken reichen von 0,1 mm bis circa 2 mm Tiefe.
Ein weiterer Vorteil ist, dass die notwendige Wärmemenge im Vergleich zu den anderen Methoden sehr gering und konzentriert ist, so dass Energie gespart werden kann und die Verformung der Werkstücke auf ein Minimum beschränkt ist.
Durch die digitale Lasersteuerung eignet sich die Laserhärtung perfekt für die Flexibilität von Härteverläufen und Prozessparametern, die leicht variiert werden können.
Laser-Pulver-Auftragschweißen
Das Laser-Pulver-Auftragschweißen ist eine Schweißtechnik mit Auftrag, bei dem Metallpulver als Schweißzusatz verwendet wird. Diese Technik wird für Reparaturen und zum Auftragen von Beschichtungen und Oberflächenschichten auf bestimmten Werkstücken, z.B. auf Werkzeugen, Führungsschienen oder anderen mechanischen Komponenten verwendet, die häufig besonders hitzeresistent sein und mechanischen Belastungen standhalten müssen. Anlagen zum Laser-Pulver-Auftragschweißen bestehen aus zwei Hauptuntersystemen: das System zur Steuerung des Pulvers, das benötigt wird, um eine Mischung aus Gas und Pulver zu bilden, den Materialfluss zur (seitlichen oder koaxialen) Düse und in Richtung Laser zu bringen. Das zweite Untersystem ist ein optisches System, das aus einer Laserquelle (normalerweise Glasfaser von 1 kW bis 3 kW) und einem zuführenden Laserkopf besteht. Der Laserstrahl trifft auf die Oberfläche des Metalls und bildet das Schweißbad. Die Düse lenkt den Pulvergemischzusatz, der beim Abkühlen integriert und geschweißt wird. Ein weiterer Durchgang ohne Zusatz zur Feinbearbeitung kann als Abschluss der Bearbeitung dienen. Der gesamte Prozess muss unter Verwendung von Inertgas ablaufen
