Beitrag zur Technologieentwicklung zur Verbesserung der Spaltüberbrückbarkeit beim Laserhandschweißen

Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Technologieentwicklung zur Weiterentwicklung und Optimierung eines handgeführten Laserbearbeitungskopfes für den industriellen Einsatz in Kleinserien- und Einzelteilfertigungen im Stahl-, Behälter- und Apparatebau. Das Hauptziel der Arbeit liegt dabei in der Untersuchung des Strahlpendelns hinsichtlich der Eignung zur Verbesserung der Spaltüberbrückbarkeit sowie der prozessseitigen Kompensation von Positionsabweichungen zwischen Laserspot und Fügespalt während des Schweißens. Dazu wurden der Einfluss der aus der Strahloszillation resultierenden Parameter Oszillationsfrequenz und -breite auf das Schweißergebnis untersucht. Auf Basis dieser Ergebnisse wurden anschließend die Untersuchungen zur Spaltüberbrückbarkeit sowie zur Kompensation von Positionsabweichungen geplant, durchgeführt und die Ergebnisse hinsichtlich der Qualitätskriterien nach DIN EN ISO 13919-1 bewertet. Die in den praktischen Versuchen erzielten Ergebnisse und Erkenntnisse bildeten im weiteren Verlauf der Arbeit die Grundlage für die Beschaffung eines Scannersystemes, welches sich für die Umsetzung im Laserhandkopf eignet. Dazu wurde unter Berücksichtigung der aus den praktischen Versuchen, sowie den aus der konstruktiven Gestaltung des Laserhandkopfes resultierenden Randbedingungen eine Marktrecherche zu derzeitig verfügbaren Scannersystemen durchgeführt und ein entsprechend geeignetes Scannersystem beschafft. Abschließend wurde ein Versuchsstand für die Überprüfung der Eignung des Scannersystems konstruiert und angefertigt.