Lehrstuhl für Fertigungstechnologie, Universität Erlangen-Nürnberg

Laserstrahlhartlöten mit Zweistrahltechnik



Datum: 11.04.1996


Autor


Berichterstatter

  • Prof. Dr.-Ing. Dr. h.c. M . Geiger
  • Prof. Dr.-Ing. K. Feldmann, Erlangen

Das Ziel der Arbeit war es, grundlegendes Wissen über das flußmittelfreie und automatisierte Laserstrahlhartlöten von Blechformteilen mit Zweistrahltechnik zu erarbeiten. Es wurde ein Hartlötsystem bestehend aus zwei Nd:YAG-Lasern, einem 6-Achsen-Gelenkarmroboter sowie einer Lotdraht und Schutzgaszuführung aufgebaut. Die entwickelte online Prozeßregelung, basierend auf der Erfassung der Blechoberflächentemperatur, ergänzte die Anlage. In den grundlegenden Untersuchungen zur Prozeßführung wurde die Anordnung der Laserstrahlen zum Verbindungsstoß sowie die Lot- und Schutzgaszuführung für die Zweistrahltechnik optimiert. Die eingehende Untersuchung der Verbindungseigenschaften insbesondere auch räumlich orientierter Nähte zeigte, daß sehr gute Verbindungsqualitäten hinsichtlich Benetzungen und Füllgrad im Spalt sowie geringer Verzug und hohe Festigkeiten erzielt werden können. Die Verwendung von zwei Laserstrahlquellen, die unabhängig voneinander in ihrer Ausgangsleistung geregelt werden können, erlaubt eine gezielte und für beide Stoßpartner separate Energieeinbringung. Dadurch lassen sich Temperaturprofile für verschiedene Stoßformen über die Fokuslagen, die Einstrahlwinkel und die Anordnung der Laserstrahlwirkflächen zum Spalt optimal einstellen. Das vorgestellte Laserstrahlhartlötverfahren schafft damit eine Basis für eine industrielle Umsetzung der räumlichen Hartlötbearbeitung von Blechformteilen.