Die strahlende Welt der Feinwerktechnik
Laser sind längst ein unverzichtbares Werkzeug der Fügetechnik geworden. Für viele Anwendungen bei Bosch gibt es kein alternatives Verfahren, das etwa zwei Metallbauteile so ‘schonend’ zusammenschweißt. Bosch-Forscher stimmen hierbei die Vielzahl an Lasertypen und -methoden auf ihren Einsatz in der Feinwerkfertigung ab.
Neben den bekannten Halbleiter-Diodenlasern, die in jedem CD-Laufwerk die Datenträger abtasten, gibt es eine Vielzahl an Lasertypen mit verschiedenen Eigenschaften – eine kleine Wissenschaft für sich. In der Feinwerkfertigung bei Bosch kommt es indes im Wesentlichen auf zwei Eigenschaften an: die Ausgangsleistung des Lasers und die Strahlqualität. Erstere richtet sich nach dem Material, das zusammengeschweißt wird, und dessen Dicke. Bei Stahl und Aluminium werden Leistungen von 200 Watt bis 6 Kilowatt benötigt; bei Kunststoffen 50 bis 500 Watt. Zum Vergleich: ein Diodenlaser im CD-Spieler oder Laserpointer leistet nur wenige Milliwatt.
Die Strahlqualität ist ein Maß dafür, wie gut die Energie zum Schweißen fokussiert werden kann. Denn je definierter und kontrollierter die Energie ‘auf den Punkt gebracht wird’, desto besser lassen sich die Vorzüge des Laserschweißens nutzen: Durch höhere Strahlqualität erfährt das Bauteil einen geringeren Verzug.
Geringe thermische Belastung beim Schweißen sowie kurze Fügezeiten bei hoher Verfügbarkeit sind denn auch die Vorteile des Lasers, die die Bosch-Forscher immer häufiger zu dieser Technik beim Feinwerk-Fügen greifen lassen. So wurde auch der so genannte Scheibenlaser als jüngste Laserneuentwicklung – für Fertigungsingenieure eine Revolution – mit Partnern aus Industrie und Universitätsforschung für die Fertigung fit gemacht. Aufgrund seines Aufbaus hat der Scheibenlaser einen höheren Wirkungsgrad und kann effektiver gekühlt werden, was sich positiv auf die Strahlqualität auswirkt. Die Zukunft im Präzisionsschweißen dürfte damit dem Scheibenlaser gehören, prognostizieren die Bosch-Forscher.
Mit dem Faserlaser steht auch schon der nächste Entwicklungskandidat auf der Matte: Als laseraktives Material fungiert eine speziell dotierte Glasfaser, aufgewickelt so einfach wie ein Wollknäuel. So kommt der Faserlaser ohne aktive Kühlung aus und besitzt nochmals einen deutlich höheren Wirkungsgrad sowie eine bessere Strahlqualität. Die Laborergebnisse sagen auch diesem Lasertyp eine strahlende Zukunft voraus.
Die Strahlqualität ist ein Maß dafür, wie gut die Energie zum Schweißen fokussiert werden kann. Denn je definierter und kontrollierter die Energie ‘auf den Punkt gebracht wird’, desto besser lassen sich die Vorzüge des Laserschweißens nutzen: Durch höhere Strahlqualität erfährt das Bauteil einen geringeren Verzug.
Geringe thermische Belastung beim Schweißen sowie kurze Fügezeiten bei hoher Verfügbarkeit sind denn auch die Vorteile des Lasers, die die Bosch-Forscher immer häufiger zu dieser Technik beim Feinwerk-Fügen greifen lassen. So wurde auch der so genannte Scheibenlaser als jüngste Laserneuentwicklung – für Fertigungsingenieure eine Revolution – mit Partnern aus Industrie und Universitätsforschung für die Fertigung fit gemacht. Aufgrund seines Aufbaus hat der Scheibenlaser einen höheren Wirkungsgrad und kann effektiver gekühlt werden, was sich positiv auf die Strahlqualität auswirkt. Die Zukunft im Präzisionsschweißen dürfte damit dem Scheibenlaser gehören, prognostizieren die Bosch-Forscher.
Mit dem Faserlaser steht auch schon der nächste Entwicklungskandidat auf der Matte: Als laseraktives Material fungiert eine speziell dotierte Glasfaser, aufgewickelt so einfach wie ein Wollknäuel. So kommt der Faserlaser ohne aktive Kühlung aus und besitzt nochmals einen deutlich höheren Wirkungsgrad sowie eine bessere Strahlqualität. Die Laborergebnisse sagen auch diesem Lasertyp eine strahlende Zukunft voraus.
Auf den Punkt gebracht: Laser schweißen Bauteile, löten Elektronik, gravieren Artikelcodes und härten Oberflächen.
