25. APRIL 2018

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Laser-Remote-Schweißen jetzt auch für Aluminium


Das Laser-Remote-Verfahren war bisher Werkstoffen aus Stahl vorbehalten. Eine neue, monolithische Legierung von Constellium ermöglicht jetzt auch das Laser-Remote-Schweißen von Aluminium. So können insbesondere in der Automobilindustrie Aluminiumbleche schnell und mit hoher Festigkeit geschweißt werden.

Das Laser-Remote-Schweißen ist ein spezielles Verfahren des Laserstrahlschweißens und wird bei der Verarbeitung von Stahlblechen in der Automobilfertigung eingesetzt. Die Technik arbeitet mit Scanner-Spiegeln. Bis zu einem Meter Entfernung können sehr schnell unterschiedliche Positionen angefahren werden. Das macht den Schweißprozess vergleichsweise effizient.

Simultan statt nacheinander
Bei Stahlblechen funktioniert das sehr gut. Anders verhält es sich mit Aluminiumlegierungen der 6000er-Reihe, die heute im Automobilbau sehr weit verbreitet sind. Hier muss mit einem Laserstrahl jeweils die Stelle angefahren werden, an der die Schweißnaht gesetzt werden soll.

Das bedeutet, es gibt immer einen expliziten Startpunkt für den Laserdraht, der dann bis zum Ende der Naht fährt. Das Ansteuern jeder einzelnen Position dauert sehr viel länger als der Laser-Remote-Schweißprozess. So verschlingt der Laserschweißvorgang aus der Ferne bei herkömmlichen 6000er-Legierungen fünfmal mehr Zeit als bei Stahlteilen. Zudem wird für das Laserschweißen einer solchen Legierung ein Zusatzwerkstoff benötigt, um Risse zu vermeiden.

Hohe Festigkeit durch Warm-Aushärtung
Constellium stellt jetzt eine neue Aluminiumlegierung bereit, die sich für das Laser-Remote-Schweißen eignet. Mit dem Werkstoff Formalex Remote hat das Unternehmen seine bewährte Legierung für Automobil-Innenteile weiterentwickelt. Dabei handelt es sich um eine warm aushärtbare, monolithische Legierung, die ganz ohne Zusatzwerkstoff geschweißt werden kann – eine Voraussetzung für den Laser-Remote-Prozess.

Das ursprünglich im kaltausgehärteten T4-Zustand vorliegende Material wird zunächst umgeformt, per Laser geschweißt und anschließend im KTL-Trocknungsofen bei 180 Grad ausgehärtet. Durch die Wärmebehandlung im Lacktrocknungsofen wird ein hohes Festigkeitsniveau erreicht.

Stahl und Aluminium mit demselben Werkzeug
Ein weiterer Vorteil der Legierung besteht darin, dass sich für das Schweißen von Stahl und Aluminium dasselbe Laser-Werkzeug einsetzen lässt. Bisher mussten Automobilfertiger für das Laserschweißen der zwei Werkstoffe unterschiedliches Equipment verwenden. Zudem kann mit der neuen Aluminiumlegierung eine ebenso hohe Schweiß-Geschwindigkeit erreicht werden wie mit Stahl.

Der entscheidende Vorteil der neuen Legierung ist also, dass sie weich genug für die Kaltumformung ist und sich anschließend warm aushärten lässt. Ein weiterer positiver Effekt ist die hohe Nahtqualität der Legierung. Herkömmliche 5000er-Werkstoffe neigen zu Prozessporen, was sich auf die Qualität der Nähte auswirkt.

Datum:
20.12.2017
Unternehmen:
Bilder:
Constellium
Constellium
Constellium

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