Erkunden Sie das handgeführte Laserschweißen mit Harrison Shoup , dem Anwendungsspezialisten vonTHEO. Verstehen Sie die wichtigsten Überlegungen zur Integration dieser Technologie, von den Kosten für die Ausrüstung bis zur Sicherheitseinrichtung. Dieser Leitfaden bietet Einblicke in die Vorteile und Herausforderungen des Laserschweißens und vermittelt einen klaren Überblick über seine Rolle in der modernen Fertigung und Sicherheit.
Die Entwicklung des handgeführten Laserschweißens
Das Laserschweißen wurde erstmals vor mehr als fünfzig Jahren in einem Labor durchgeführt, doch erst in den letzten zehn Jahren wurden handgeführte Laserschweißgeräte auf dem allgemeinen Markt eingeführt. Das handgeführte Faserlaserschweißen wurde zur Unterstützung von NASA-Ingenieuren und -Technikern bei der Wartung und Reparatur von Raumfahrzeugen entwickelt und bietet einzigartige Vorteile und Herausforderungen für diejenigen, die diese Technologie in ihren Arbeitsbereich integrieren möchten.
Kosten: Das Haupthindernis für den Zugang
Die anfänglichen Kosten sind im Allgemeinen die erste Überlegung bei der Entscheidung für das Laserschweißen. Im Internet finden sich zwar viele Graumarktangebote, die für mehrere Tausend USD zu haben sind, aber die Käufer können Pech haben, wenn diese Maschinen nicht mehr funktionieren oder ihnen die Verbrauchsmaterialien ausgehen. Der Kundendienst kann, wenn überhaupt, fragwürdig sein. Bei einigen dieser Geräte können auch wichtige Sicherheitskomponenten fehlen, die nach den Richtlinien der Industrie, der Bundesstaaten und des Bundes vorgeschrieben sind, was zu ernsthaften Haftungsproblemen führen kann, wenn die Verwendung dieser Geräte zu einem meldepflichtigen Unfall führt.
"Der Übergang zum Laserschweißen erfordert nicht nur eine Investition, sondern auch ein Engagement für Sicherheit und Innovation."
- Harrison Shoup, THEO's Anwendungsspezialist
Professionelle Ausrüstung: Eine lohnende Investition
Professionelle handgeführte Laserschweißgeräte wie die THEO MA1-Serie haben einen höheren Anschaffungspreis. Der Mehrwert liegt im Zugang zu einem globalen Support-Netzwerk von Ingenieuren und Technikern sowie in den dokumentierten Sicherheitszertifizierungen von ISO, ANSI und FDA, so dass sich die Endanwender darauf verlassen können, dass diese Maschinen jahrelang zuverlässig und sicher arbeiten, mit minimalen (wenn überhaupt) Unterbrechungen im Falle eines Sicherheitsaudits durch eine Aufsichtsbehörde.
Schaffung eines lasersicheren Arbeitsbereichs
Zusätzlich zu den Kosten für die Laserschweißgeräte selbst muss ein Budget für die Einrichtung und den Bau oder Umbau eines sicheren Laserbereichs im Arbeitsbereich bereitgestellt werden. Laser der Klasse 4, deren Leistung ausreicht, um einen Viertelzoll dicken Stahl in einem einzigen Durchgang zu schweißen, können während des Schweißens mehrere ernsthafte Gesundheits- und Sicherheitsrisiken für alle im Arbeitsbereich befindlichen Personen mit sich bringen. Abgesehen von den Risiken thermischer Verletzungen und der Exposition gegenüber Metalldämpfen, die bei allen thermischen Schweißverfahren auftreten, kann der Strahl der Klasse 4 selbst dauerhafte, irreversible Schäden am menschlichen Auge verursachen. In einigen extremen Fällen kann sogar nur das reflektierte Licht dieses Strahls, das vom Werkstück oder nahe gelegenen reflektierenden Oberflächen zurückprallt, gefährliche Mengen an Infrarotstrahlung in den umgebenden Arbeitsbereich senden. Der Laserschweißbereich muss entweder vollständig lichtdicht sein oder durch speziell formuliertes Infrarot-Schutzmaterial geschützt werden, das die gefährliche, unsichtbare Klasse-4-Strahlung absorbieren kann. Die ordnungsgemäße Verwendung von gesetzlich vorgeschriebenen Sicherheitsverriegelungen und laserspezifischer PSA muss eingeführt und durchgesetzt werden, um sichere Laserschweißstandards an jedem Arbeitsplatz zu erreichen. (Erfahren Sie mehr über Sicherheit beim Laserschweißen auf THEO ACADEMY)
Die Vorteile des füllstofffreien Schweißens
Im Gegensatz zu den MIG- und WIG-Verfahren, bei denen Elektronen durch einen Zusatzdraht geleitet werden, um die Teile zu verschmelzen, ist eines der stärksten Argumente für das moderne Laserhandschweißverfahren die Möglichkeit für den Endanwender, seine Schweißziele ohne den Einsatz von Zusatzwerkstoffen zu erreichen. Der Schweißlaserstrahl wird von einem beweglichen Spiegel im Handbrenner Dutzende oder sogar Hunderte Male pro Sekunde über die Schweißfuge gelenkt oder "gewobbelt", wodurch das Grundmaterial auf beiden Seiten aufgeschmolzen und die beiden geschmolzenen Kanten zusammengeschlagen werden, um eine sehr schmale, sehr gleichmäßige Schmelzschweißraupe zu erhalten. Aufgrund der schnellen Wärmezufuhr, aber der winzigen Wärmeeinflusszone, die durch das Laserschweißverfahren erreicht wird, lassen sich bei den meisten Schweißnähten an Blechen mit einer Dicke von 4 mm und darunter große Verbesserungen der Verfahrgeschwindigkeit und der ästhetischen Qualität beobachten. Je nach Material und Dicke kann der handgeführte Laserschweißprozess vergleichbare Ergebnisse liefern, die bis zu viermal schneller sind als ein manueller MIG- oder WIG-Prozess bei gleichem Material und Fugendesign.
Reduzierte Trainingszeit und Nachbearbeitung
Da das handgeführte Laserschweißverfahren kein manuelles Bewegen des Brenners erfordert, ist das Erreichen eines nahezu perfekten, gleichmäßigen Schweißraupenbildes nur eine Frage der gleichmäßigen Verfahrgeschwindigkeit über die gesamte Länge der Verbindung. Spritzer sind weitgehend unproblematisch - bei einigen reflektierenden Materialien kommt es aufgrund der Reflektivität in Verbindung mit dem Schutzgas zu geringfügigen Spritzern, aber Meißel und Drahträder sind Werkzeuge, die nach der Umstellung auf das Laserschweißen in einer Werkstatt weitgehend unberührt bleiben. Das Zeitbudget für die Nachbearbeitung kann erheblich reduziert werden - in manchen Fällen sogar ganz entfallen. Diese Vorteile beim Schweißen bedeuten natürlich auch, dass der Zeitaufwand für die Ausbildung eines Mitarbeiters, der mit einem Laserschweißgerät gleichbleibend hochwertige Ergebnisse erzielen soll, erheblich geringer ist als bei einem herkömmlichen Handschweißverfahren, bei dem derselbe Grad an Kompetenz und Beständigkeit erreicht wird.
Erweiterung der Möglichkeiten durch Laserschweißen
Neben den Vorteilen für allgemeine Schweiß- und Produktionsarbeiten bietet der handgeführte Laserschweißprozess neue Möglichkeiten für das Schweißen sehr dünner Komponenten, die Integration in automatisierte Hochgeschwindigkeitslösungen und das Fügen von Teilen unterschiedlicher Dicke. Im Zuge der Weiterentwicklung der Technologie entwickeln Forscher und Endanwender immer neue Einsatzmöglichkeiten für die Vielseitigkeit eines Laserwerkzeugs, das so programmiert werden kann, dass es mehr als ein halbes Dutzend Legierungen in einem einzigen Durchgang schweißen kann, und zwar in einer Dicke von zehntausendstel Zoll bis zu einem ganzen Viertel Zoll. TheoDie MA1-Geräte werden beispielsweise mit vorinstallierten Schweißparametern geliefert, die Schmelz- und Drahtschweißprogramme für fünf verschiedene Legierungen umfassen, mit Optionen für Dickenbereiche von unter einem Millimeter bis über sechs Millimeter, je nach Material und Verbindungsdesign. Darüber hinaus kann der Endanwender diese Einstellungen jederzeit mit seinen eigenen Anpassungen überschreiben oder 32 leere Programmplätze nutzen, um seine individuellen Schweißeinstellungen zu speichern. Alle diese Optionen sind über eine leicht verständliche, Touchscreen-basierte Benutzeroberfläche verfügbar.
"Handgehaltenes Laserschweißen ist nicht nur ein Werkzeug, sondern eine Revolution in Bezug auf Präzision und Effizienz am Arbeitsplatz."
- Harrison Shoup, THEO's Anwendungsspezialist
Die Zukunft des handgeführten Laserschweißens
Nachdem das handgeführte Laserschweißen seit etwa einem halben Jahrzehnt einen kleinen, aber wachsenden Platz in der Welt des Schweißens eingenommen hat, ist es immer noch fest in den Händen von Early Adopters. Aus Kosten- und Sicherheitsgründen zögern viele potenzielle Anwender, in diese relativ neue Technologie zu investieren. Da jedoch immer mehr Vorteile und Anwendungen dieses Verfahrens entdeckt und verbessert werden, lässt sich die wachsende Rolle des Laserschweißens in den Bereichen der modernen Fertigungs- und Herstellungsprozesse kaum leugnen.
