Editorial -

Laserschweißen wird farbig

Ein zentrales Thema in der Entwicklung neuer Laserschweißverfahren ist das Schweißen von Kupfer, das vor allem in der Elektronikfertigung von Bedeutung ist. Kupfer absorbiert jedoch nur 5 % der bisher überwiegend eingesetzten Infrarotstrahlung; somit muss dem Schmelzbad viel Energie zugeführt werden, wodurch das Metall einer hohen Wärmebelastung ausgesetzt ist.

Weil sichtbares Licht deutlich besser von Kupfer absorbiert wird, rückt das Laserschweißen im sichtbaren Wellenlängenbereich als vielversprechende Alternative immer mehr in den Fokus. Dabei sind grüne und blaue Laserquellen von großem Interesse und aktuell Gegenstand in Forschung und Entwicklung. Für diese Wellenlängen sind inzwischen Diodenlaser mit hoher Leistung und Strahlqualität verfügbar.

So führt die Weiterentwicklung eines blauen Diodenlasers zu einer Prozessverbesserung des Tiefschweißens. Darüber hinaus wird das Wärmeleitschweißen von Kupfer überhaupt erst möglich. Kupfer absorbiert die Strahlung der neuen Laserquelle zu mehr als 60 %, sodass ein Aufschmelzen mit hoher Strahl­energie nicht weiter erforderlich ist. Eine Kombination von blauer mit infraroter Strahlung liefert zudem Tiefschweißergebnisse hoher Qualität (Seite 40).

Der Artikel ab Seite 44 gibt einen Überblick der Forschungsergebnisse zu grünen Laserquellen beim Kupferschweißen. Auch dieser Wellenlängenbereich führt zu einer höheren Prozessstabilität beim Tiefschweißen und ermöglicht wie bei blauer Strahlung erst das Wärmeleitschweißen. Zusammen führen grüne und infrarote Laserstrahlung unter anderem zur Reduzierung von Schmelzbadauswürfen und einer deutlichen Erhöhung der Einschweiß­tiefe.

Neben der Wellenlänge beeinflusst auch der Laserpuls das Schweißergebnis. Eine neues Verfahren zur Pulsmodulation, wodurch das Laserauftragschweißen aufgrund eines gezielten Wärmeeintrags besser kontrolliert werden kann, ist Thema des Artikels ab Seite 48.

Die Redaktion der photonik wünscht Ihnen eine besinnliche Adventszeit und schöne Weihnachtstage.

Viel Vergnügen mit der letzten Ausgabe im Jahr 2019!

Ihr

Dr. Markus Neumann

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