Laser-Mehrlagenengstspaltschweißen (Laser-MES) für Bauteildicken in Aluminium bis 50 mm und Stahl bis 60 mm

Die Energiewende, also der Übergang von fossilen Energieträgern und Kernenergie zu erneuerbaren Energiequellen, ist eine der größten Herausforderungen für unsere Gesellschaft. Die im Energiesektor häufig anzutreffenden hochbeanspruchten Schweißkonstruktionen erfordern zunehmend neue prozesssichere Schweißtechniken mit hoher Effizienz. Insbesondere für den Bereich sehr dickwandiger Bauteile hat das Fraunhofer IWS Dresden eine neue, laserbasierte Fügetechnologie entwickelt, das Laser-Mehrlagen-Engstspaltschweißens (Laser-MES). Im Beitrag wird das Verfahren für völlig unterschiedliche Strahlquellen (Faser-, Diodenlaser) und Leistungsbereiche von ca. 2 bis 10 kW vorgestellt. Ziel ist es, auch im Dickblechbereich die Vorteile des Laserstrahlschweißens, wie lokal begrenzte Wärmeeinbringung, hoher Automatisierungsgrad und hohe Reproduzierbarkeit der Schweißverbindung nutzbar zu machen. Die Laser-MES Verfahrensentwicklungen werden in Abhängigkeit vom Anwendungszweck sowie der werkstoffrelevanten Randbedingungen, wie z. B. der Rissneigung und der Spaltgröße vorgestellt und die Verfahrenseigenschaften erläutert. Das Potenzial des Verfahrens wird für den Baustelleneinsatz im Gasturbinenbau, den Tank- und den Stahlbau analysiert. Darüber hinaus wird ein Überblick zur Effizienz der Nahtauffüllung und zu den Kosten eines konventionellen Schweißverfahrens gegenüber der Laser-MES-Technologie erfolgen.