Untersuchung zur Erhöhung der Prozesssicherheit und Wirtschaftlichkeit beim MSG-Schweißen durch Laserstabilisierung

Vorhabenbeschreibung:

Vorteile des LSG-MSG-Verfahrens gegenüber den Standard-MSG-Schweißverfahren sind die Stabilisierung und die Möglichkeit der Auslenkung des Schweißlichtbogens durch einen Laser geringer Strahlleistung. Deshalb ist das Ziel des beantragten Projektes durch Laserstabilisation die Prozessstabilität, die Präzision und die Form des Einbrandes sowie der Naht bei MSG-Schweißprozessen zu verbessern. In den Untersuchungen sollen gängige Schweißnahtformen im Dünn- und Dickblechbereich, auch mit typischen technischen Beschichtungen, betrachtet werden. Da die Erhöhung der Prozessstabilität sich positiv auf eine Steigerung der Schweißgeschwindigkeit umsetzen lässt, sollen auch hierzu Untersuchungen erfolgen. Weiterhin muss der Einfluss der Laserstabilisierung auf die Schweißprozessregelung bei modernen Schweißstromquellen untersucht werden. Bekannt ist, dass durch Laserführung bei Lichtbogenprozessen eine gezielte Auslenkung des Lichtbogens und dadurch eine Beeinflussung des Einbrandes einhergehen. Es ist daher anzunehmen, dass sich die gezielte Beeinflussung der Nahtgeometrie auf MSG-Schweißprozesse, auch mit höherer Energieeinbringung, übertragen lässt. Zudem muss untersucht werden inwieweit diese Führbarkeit des Lichtbogens dazu genutzt werden kann, um einen präzisen und reproduzierbaren Energieeintrag zu realisieren. Weiterhin wird erwartet, dass sich die Laserstabilisation auch bei beschichteten Blechoberflächen positiv auf die Prozessstabilität auswirkt. Erwartet wird ferner, dass über die Auslenkung des Lichtbogens auch Einfluss auf die Schmelzbadgeometrie und das -verhalten genommen werden kann. Erkenntnisse hierzu liegen zum aktuellen Zeitpunkt nicht vor. Mit dem Erreichen der Forschungsziele ergibt sich eine erhebliche Erweiterung des Wissenstandes beim laserstrahlgeführten Lichtbogenschweißen. Hierzu sollen die Ergebnisse in tabellarischer Form zusammengefasst werden, um besonders für KMU-Anwender die Einsatzpotenziale der Laserstabilisierung zu dokumentieren.