DE10261422B4 - Laser welding and soldering method and device - Google Patents
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Abstract
Laserschweiß- und -lötverfahren, wobei ein Laserstrahl (L) mittels einer variablen optischen Anordnung mit einem Linsensystem in wenigstens zwei getrennt fokussierbare Teillaserstrahlen (TL1, TL2) aufgeteilt wird, wobei die Aufteilung einer Intensität und die Festlegung von Arbeitspunkten (A1, A2) der Teillaserstrahlen (TL1, TL2) auf zu bearbeitenden Bauteilen durch die variable optische Anordnung eingestellt wird, und wobei die mittels Strahlaufteilungseinrichtungen (5) erzeugten Teillaserstrahlen (TL1, TL2) durch Einstellung der Strahlaufteilungseinrichtungen (5) hinsichtlich ihrer Leistungsverteilung, hinsichtlich ihrer Fokuslagenverdrehung und/oder hinsichtlich ihres Arbeitspunkteabstandes (X) eingestellt werden.Laser welding and soldering process, whereby a laser beam (L) is divided into at least two separately focusable partial laser beams (TL1, TL2) by means of a variable optical arrangement with a lens system, the division of an intensity and the definition of working points (A1, A2) of the Partial laser beams (TL1, TL2) are set on components to be processed by the variable optical arrangement, and the partial laser beams (TL1, TL2) generated by means of beam splitting devices (5) by adjusting the beam splitting devices (5) with regard to their power distribution, with regard to their focus position rotation and / or with regard to their operating point distance (X).
Description
Die Erfindung betrifft Laserschweiß- und -lötverfahren sowie Laserschweißund -lötvorrichtungen nach dem Oberbegriff der Ansprüche 1 und 19.The invention relates to laser welding and soldering methods as well as laser welding and soldering apparatus according to the preamble of
In der Automobilindustrie werden Laserstrahlen verstärkt zur Materialbearbeitung, insbesondere zum Schweißen, eingesetzt, wobei hohe Qualitätsanforderungen hinsichtlich Dichtigkeit, Festigkeit und Optik der zu fügenden Karosseriebleche gestellt werden. Die z. B. Zinkbeschichtung von Blechen erfordert eine laserstrahlgerechte Konstruktion der Einzelteile und geeignetes Anlagenequipment (Bearbeitungskopf, Vorrichtung, etc.), um eine Zinkentgasung durch das Schmelzbad hindurch zu verhindern. Das verdampfende Zink expandiert sonst explosionsartig und schleudert die Schmelze aus der Fügezone heraus. Wenn keine Zinkentgasungsmöglichkeiten geschaffen werden können, entstehen Defekte wie Schweißspritzer, Poren und Krater. Beim Laserschweißen von vergüteten oder beschichteten Blechen, insbesondere mit Zink beschichteten Blechen, werden daher bisher in der Praxis auf Grund vor allem der Zinkentgasung Laserschweißnähte mit Poren und Kratern erzeugt. Diese führen zu einer Korrosionsgefahr und einer schlechten optischen Anmutung.In the automotive industry laser beams are increasingly used for material processing, in particular for welding, with high quality requirements in terms of tightness, strength and appearance of the body panels to be joined are made. The z. B. Zinc coating of sheets requires a laser beam design of the individual parts and suitable equipment (machining head, device, etc.) to prevent zinc degassing through the molten bath therethrough. The evaporating zinc otherwise expands explosively and ejects the melt out of the joining zone. If no zinc degassing capabilities can be created, defects such as weld spatter, pores, and craters will result. In the laser welding of coated or coated sheets, in particular sheets coated with zinc, laser welding seams having pores and craters have hitherto been produced in practice on the basis of, above all, zinc degassing. These lead to a risk of corrosion and a poor visual appearance.
Laserstrahllötnähte unterliegen steigenden Ansprüchen hinsichtlich Optik und Festigkeit. Eine Nahtschuppigkeit und zum Teil Anbindungsfehler und Poren sind die häufigsten Mängel und führen ebenfalls zu einer Korrosionsgefahr und einer schlechten optischen Anmutung.Laser soldering seams are subject to increasing demands in terms of optics and strength. Suture dandruff and in some cases connection defects and pores are the most common defects and also lead to a risk of corrosion and a poor visual appearance.
Aus der
Auch wenn mit einer solchen Anordnung grundsätzlich ein Laserstrahl auf zwei voneinander beabstandete Stellen variabel und mit einstellbarer Intensitätsaufteilung zwischen den zwei Stellen gelenkt werden kann, so sind die Einstellmöglichkeiten zur Anpassung an Produktionsbedürfnisse noch sehr beschränkt und erfordert die konkrete Anordnung sehr aufwendiger Justiereinrichtungen.Even if, with such an arrangement, in principle, a laser beam can be directed to two spaced locations variably and with adjustable intensity distribution between the two locations, the adjustment options for adapting to production needs are still very limited and require the concrete arrangement of very complex adjustment devices.
Weitere Techniken zur Erzeugung von zwei Teillaserstrahlen und deren Nutzung zur Materialbearbeitung sind in den
Ferner ist aus der
In der
Weitere Laserbearbeitungsverfahren, bei denen mittels einer Strahlaufteilungseinrichtung ein Laserstrahl in hinsichtlich Leistungsverteilung und Arbeitspunkteabstand einstellbare Teillaserstrahlen aufgeteilt wird, sind in der
Aus der
Allen diesen Techniken ist gemeinsam, dass sie nur eingeschränkte Anpassungsmöglichkeit an die Erfordernisse eines Materialbearbeitungsprozesses gestatten und insgesamt recht aufwändig sind.All these techniques have in common that they only allow limited adaptation to the requirements of a material processing process and are quite complex on the whole.
Es ist daher das Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Laserschweiß- und -lötverfahren sowie eine Laserschweiß- und -lötvorrichtung zu schaffen, womit eine Qualitätsverbesserung der Laserschweißnähte insbesondere hinsichtlich Optik, Festigkeit und Korrosion erreicht wird.It is therefore the object of the present invention to provide a laser welding and soldering method as well as a laser welding and soldering apparatus, with which an improvement in the quality of the laser welds, in particular with regard to optics, strength and corrosion, is achieved.
Dieses Ziel wird erfindungsgemäß durch ein Laserschweiß- und -lötverfahren nach dem Anspruch 1 sowie eine Laserschweiß- und -lötvorrichtung nach dem Anspruch 19 erreicht.This object is achieved by a laser welding and soldering according to the
Durch die Erfindung wird somit geschaffen ein Laserschweiß- und -lötverfahren, wobei ein Laserstrahl mittels einer variablen optischen Anordnung mit einem Linsensystem in wenigstens zwei getrennt fokussierbare Teillaserstrahlen aufgeteilt wird, und wobei die Aufteilung der Intensität und die Festlegung der Auftrefforte der Teillaserstrahlen auf zu bearbeitenden Bauteilen durch die variable optische Anordnung eingestellt wird. Dabei werden die mittels Strahlaufteilungseinrichtungen erzeugten Teillaserstrahlen durch Einstellung der Strahlaufteilungseinrichtungen hinsichtlich ihrer Leistungsverteilung, hinsichtlich ihrer Fokuslagenverdrehung und/oder hinsichtlich ihres Arbeitspunkteabstandes eingestellt.The invention thus provides a laser welding and soldering method, wherein a laser beam is split by means of a variable optical arrangement with a lens system in at least two separately focusable partial laser beams, and wherein the division of the intensity and the determination of the impact of the partial laser beams on components to be machined is adjusted by the variable optical arrangement. In this case, the partial laser beams generated by means of beam splitting devices are set by adjusting the beam splitting devices with regard to their power distribution, with respect to their focal position rotation and / or with respect to their operating point spacing.
Es wird somit nach der vorliegenden Erfindung bei Laserstrahllöt- und -schweißnähten eine variable Einstellung von Laserstrahlleistung und -position (x-, y- und z-Richtung) auf zwei getrennte Arbeitspunkte vorgenommen. Mit diesem erfindungsgemäßen Verfahren werden Schweißungen ohne Poren, ohne Schweißspritzer und ohne Anbindefehler und allgemein mit verbesserter Qualität erhalten.Thus, according to the present invention, in laser beam soldering and welding seams, variable adjustment of laser beam power and position (x, y, and z directions) to two separate operating points is made. With this method according to the invention, welds without pores, without spatter and without tying defects and generally with improved quality are obtained.
Mit der Erfindung wird somit allgemein eine Verbesserung des Schweißergebnisses insbesondere an vergüteten Stahlblechen, besonders an beschichteten Stahlblechen und vor allem an mit Zink beschichteten Stahlblechen, erreicht. Die Qualitätsverbesserung von Laserschweiß- und Laserlötnähten beruht dabei insbesondere auf der Beeinflussung des Fügeprozesses mittels Fokusvariation beim Laserstrahl insbesondere hinsichtlich Leistung und Position. Durch das Verfahren und die Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung wird unter Einsatz eines entsprechenden Laserbearbeitungskopfes und dessen Funktion in geschickter Weise eine variable Einstellung von Laserstrahlleistung und -position (in x-, y- und z-Richtung) auf zwei getrennte Arbeitspunkte genutzt. Die Laseroptik weist vorzugsweise einen beweglichen Keil für die Spotvariation auf. Dabei dienen eine seitliche Verschiebung des Keils für die Leistungsverteilung, eine Höhenverstellung des Keils für den Arbeitspunktabstand und eine Verdrehung des Keils für die Fokuslagenverdrehung. Somit ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung bei Laserstrahllöt- und -schweißnähten eine Verbesserung der Qualität, durch eine variable Einstellung von Laserstrahlleistung und Position (x-, y- und z-Richtung) auf zwei getrennte Arbeitspunkte.The invention thus generally achieves an improvement in the welding result, in particular on tempered steel sheets, in particular on coated steel sheets and, above all, on zinc-coated steel sheets. The improvement in the quality of laser welding and laser soldering seams is based in particular on the influence of the joining process by means of focus variation in the laser beam, in particular with regard to power and position. The method and apparatus of the present invention employ a variable setting of laser beam power and position (in the x, y, and z directions) to two separate operating points using a corresponding laser processing head and its function in a skilful manner. The laser optics preferably has a movable wedge for the spot variation. In this case serve a lateral displacement of the wedge for the power distribution, a height adjustment of the wedge for the operating point distance and a rotation of the wedge for the focal position twist. Thus, the method and device according to the invention makes it possible to improve the quality of laser beam soldering and welding seams by variably setting the laser beam power and position (x, y and z direction) to two separate operating points.
Vorzugsweise wird dabei ein Prisma der Strahlaufteilungseinrichtungen quer zum Laserstrahl verstellt, um die Leistungsverteilung der Teillaserstrahlen einzustellen.Preferably, a prism of the beam splitting devices is adjusted transversely to the laser beam in order to adjust the power distribution of the partial laser beams.
Gemäß einer anderen bevorzugten Ausgestaltung wird ein Prisma der Strahlaufteilungseinrichtungen um eine zum Laserstrahl parallele Achse verdreht, um die Fokuslagenverdrehung der Teillaserstrahlen einzustellen.According to another preferred embodiment, a prism of the beam splitting devices is rotated about an axis parallel to the laser beam to adjust the focus position rotation of the partial laser beams.
Eine weitere mit Vorzug verwendete Variante der Erfindung besteht darin, dass ein Prisma der Strahlaufteilungseinrichtungen parallel zum Laserstrahl verstellt wird, um den Arbeitspunkteabstand der Teillaserstrahlen einzustellen.Another preferred variant of the invention is that a prism of the beam splitting devices is adjusted parallel to the laser beam to adjust the operating point distance of the partial laser beams.
Es ist ferner von Vorteil, wenn als Prisma ein dreiseitiges Prisma verwendet wird, von dem zwei Seiten dem einfallenden Laserstrahl zugewandt sind und die Teillaserstrahlen aus der dritten Seite austreten. Vorzugsweise sind die zwei dem einfallenden Laserstrahl zugewandten Seiten des dreiseitigen Prismas um gleiche Beträge, aber in gegensätzlichen Richtungen zum einfallenden Laserstrahl geneigt sind. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass das Prisma so angeordnet wird, dass eine Prismenkante dem einfallenden Laserstrahl zugewandt ist und quer zu diesem verläuft.It is also advantageous if the prism used is a three-sided prism, of which two sides are facing the incident laser beam and the partial laser beams exit from the third side. Preferably, the two sides of the three-sided prism facing the incident laser beam are equal amounts but inclined in opposite directions to the incident laser beam. Alternatively or additionally, it can be provided that the prism is arranged such that a prism edge faces the incident laser beam and extends transversely thereto.
Bei dem erfindungsgemäßen Laserschweiß- und -lötverfahren ist es außerdem bevorzugt, wenn mittels Prefokussiereinrichtungen im Strahlengang eines Teillaserstrahls die Fokuslagenhöhe des Arbeitspunktes dieses Teillaserstrahls eingestellt wird. Dabei kann eine Sammellinse der Prefokussiereinrichtungen parallel zum Teillaserstrahl verstellt werden, um die Fokuslagenhöhe des Arbeitspunktes dieses Teillaserstrahls einzustellen.In the case of the laser welding and soldering method according to the invention, it is also preferred if the focal position height of the operating point of this partial laser beam is adjusted by means of prefocusing devices in the beam path of a partial laser beam. In this case, a converging lens of Prefokussiereinrichtungen can be adjusted parallel to the partial laser beam to adjust the focal position height of the operating point of this partial laser beam.
In Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass zu verschweißende Bauteile zumindest annähernd in Richtung des Abstandes der beiden Arbeitspunkte der beiden Teillaserstrahlen bewegt werden, während die Teillaserstrahlen auf die Bauteile einwirken. Eine vorzugsweise Variante dieser Ausgestaltung besteht darin, dass die zu verschweißende Bauteile kontinuierlich unter den beiden Arbeitspunkten der beiden Teillaserstrahlen bewegt werden.In a further development of the invention it can be provided that components to be welded are moved at least approximately in the direction of the distance between the two operating points of the two partial laser beams, while the partial laser beams act on the components. A preferred variant of this embodiment is that the components to be welded are moved continuously under the two operating points of the two partial laser beams.
Das erfindungsgemäße Laserschweiß- und -lötverfahren ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn zu verschweißende Bauteile an zu verschweißenden Stellen vor dem Verschweißen wenigstens teilweise mit einer Beschichtung versehen werden, die einen niedrigeren Schmelzpunkt als die Bauteile im übrigen haben. Besonders vorteilhaft ist dabei, wenn die Beschichtung Zink enthält oder daraus besteht. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass die zu verschweißenden Bauteile zumindest im Bereich der zu verschweißenden Stellen beidseitig flächig mit der Beschichtung versehen werden. Bei diesen Versionen des erfindungsgemäßen Laserschweiß- und -lötverfahrens ist es ferner von Vorteil, wenn die Leistungsverteilung, die Fokuslagenverdrehung, der Arbeitspunkteabstand und/oder ggf. die Fokuslagenhöhe der Arbeitspunkte der Teillaserstrahlen unter Berücksichtigung von Behandlungserfordernissen der Beschichtung eingestellt wird.The laser welding and soldering method according to the invention is particularly advantageous when components to be welded are provided at locations to be welded prior to welding at least partially with a coating that have a lower melting point than the components otherwise. It is particularly advantageous if the coating contains or consists of zinc. Alternatively or additionally, it can be provided that the components to be welded are provided with the coating on both sides, at least in the region of the points to be welded. In these versions of the laser welding and soldering method according to the invention, it is also advantageous if the Power distribution, the focus position rotation, the operating point separation and / or possibly the focal position height of the operating points of the partial laser beams is adjusted taking into account treatment requirements of the coating.
Vorzugsweise ist bei dem Laserschweiß- und -lötverfahren nach der Erfindung weiter vorgesehen, dass die zwei Bauteile längs ihren Rändern an den Kanten verschweißt werden, oder dass beim Schweißen eine Kehlnaht gebildet wird.Preferably, in the laser welding and soldering method according to the invention it is further provided that the two components are welded along their edges at the edges, or that a fillet weld is formed during welding.
Durch die Erfindung wird zur Erreichung der oben angegebenen Ziele ferner geschaffen eine Laserschweiß- und -lötvorrichtung mit einer variablen optischen Anordnung mit einem Linsensystem, das ausgelegt ist, um einen Laserstrahl in wenigstens zwei getrennt fokussierbare Teillaserstrahlen aufzuteilen und die Aufteilung der Intensität und die Festlegung der Auftrefforte der Teillaserstrahlen auf zu bearbeitenden Bauteilen einzustellen. Dabei ist ferner vorgesehen, dass zur Erzeugung der Teillaserstrahlen Strahlaufteilungseinrichtungen vorgesehen sind, die so einstellbar sind, dass die erzeugten Teillaserstrahlen hinsichtlich ihrer Leistungsverteilung, hinsichtlich ihrer Fokuslagenverdrehung und/oder hinsichtlich ihres Arbeitspunkteabstandes eingestellt werden.The present invention further provides a laser welding and soldering apparatus having a variable optical arrangement with a lens system designed to divide a laser beam into at least two separately focusable partial laser beams, and distributing the intensity and defining the laser beam Set the impact of the partial laser beams on components to be machined. It is further provided that for generating the partial laser beams beam splitting devices are provided which are adjustable so that the generated partial laser beams are adjusted in terms of their power distribution, with respect to their focal position twist and / or in terms of their operating point distance.
Mit solchen Laserschweiß- und -lötvorrichtungen werden dieselben Vorteile wie mit dem vorher beschriebenen erfindungsgemäßen Laserschweiß- und -lötverfahren erzielt.With such laser welding and soldering devices, the same advantages as with the previously described laser welding and soldering method according to the invention are achieved.
Eine vorteilhafte Weiterbildung einer solchen Laserschweiß- und -lötvorrichtung besteht darin, dass die Strahlaufteilungseinrichtungen ein Prisma enthalten, das quer zum Laserstrahl verstellbar ist, um die Leistungsverteilung der Teillaserstrahlen einzustellen.An advantageous development of such a laser welding and soldering device is that the beam splitting devices include a prism which is adjustable transversely to the laser beam to adjust the power distribution of the partial laser beams.
Gemäß einer anderen bevorzugten Ausgestaltung der Laserschweiß- und -lötvorrichtung nach der Erfindung ist vorgesehen, dass die Strahlaufteilungseinrichtungen ein Prisma enthalten, das um eine zum Laserstrahl parallele Achse verdrehbar ist, um die Fokuslagenverdrehung der Teillaserstrahlen einzustellen.According to another preferred embodiment of the laser welding and soldering apparatus according to the invention, it is provided that the beam splitting devices include a prism which is rotatable about an axis parallel to the laser beam in order to adjust the focal position rotation of the partial laser beams.
Weiterhin kann bei der erfindungsgemäßen Laserschweiß- und -lötvorrichtung mit Vorzug vorgesehen sein, dass die Strahlaufteilungseinrichtungen ein Prisma enthalten, das parallel zum Laserstrahl verstellt wird, um den Arbeitspunkteabstand der Teillaserstrahlen einzustellen.Furthermore, in the case of the laser welding and soldering device according to the invention, it can be provided with preference that the beam splitting devices contain a prism which is adjusted parallel to the laser beam in order to set the operating point distance of the partial laser beams.
Es ist bei der Version mit einem Prisma bevorzugt, wenn das Prisma ein dreiseitiges Prisma ist, von dem zwei Seiten dem einfallenden Laserstrahl zugewandt sind und die Teillaserstrahlen aus der dritten Seite austreten. Dabei sind vorzugsweise die zwei dem einfallenden Laserstrahl zugewandten Seiten des dreiseitigen Prismas um gleiche Beträge, aber in gegensätzlichen Richtungen zum einfallenden Laserstrahl geneigt. Alternativ oder zusätzlich dazu kann vorgesehen sein, dass das Prisma so angeordnet ist, dass eine Prismenkante dem einfallenden Laserstrahl zugewandt ist und quer zu diesem verläuft.It is preferred in the version with a prism when the prism is a three-sided prism, two sides of which face the incident laser beam and the partial laser beams exit from the third side. Preferably, the two sides of the three-sided prism facing the incident laser beam are inclined by equal amounts, but in opposite directions to the incident laser beam. Alternatively or additionally, it may be provided that the prism is arranged such that a prism edge faces the incident laser beam and extends transversely thereto.
Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung in Form der Laserschweißund -lötvorrichtung besteht darin, dass im Strahlengang eines Teillaserstrahls Prefokussiereinrichtungen vorgesehen sind, mittels denen die Fokuslagenhöhe des Arbeitspunktes dieses Teillaserstrahls einstellbar ist. Dies lässt sich dadurch weiterbilden, dass die Prefokussiereinrichtungen eine Sammellinse enthalten, die parallel zum Teillaserstrahl verstellbar ist, um die Fokuslagenhöhe des Arbeitspunktes dieses Teillaserstrahls einzustellen.A further preferred embodiment of the invention in the form of the laser welding and soldering apparatus is that in the beam path of a partial laser beam Prefokussiereinrichtungen are provided by means of which the focal position height of the operating point of this partial laser beam is adjustable. This can be further developed by virtue of the fact that the prefocusing devices contain a converging lens which is adjustable parallel to the partial laser beam in order to set the focal position height of the operating point of this partial laser beam.
Bei der Laserschweiß- und -lötvorrichtung nach der Erfindung ist ferner mit Vorzug vorgesehen, dass Transporteinrichtungen vorgesehen sind, um zu verschweißende Bauteile zumindest annähernd in Richtung des Abstandes der beiden Arbeitspunkte der beiden Teillaserstrahlen zu bewegen, während die Teillaserstrahlen auf die Bauteile einwirken. Dabei ist es weiter bevorzugt, wenn die Transporteinrichtungen ausgelegt sind, um die zu verschweißenden Bauteile kontinuierlich unter den beiden Arbeitspunkten der beiden Teillaserstrahlen zu bewegen.In the case of the laser welding and soldering apparatus according to the invention, it is further provided with preference that transport means are provided in order to move components to be welded at least approximately in the direction of the distance between the two operating points of the two partial laser beams, while the partial laser beams act on the components. It is further preferred if the transport devices are designed to move the components to be welded continuously under the two operating points of the two partial laser beams.
Von Vorteil ist es ferner, wenn bei der erfindungsgemäßen Laserschweißund -lötvorrichtung ferner vorgesehen ist, dass die Leistungsverteilung, die Fokuslagenverdrehung, der Arbeitspunkteabstand und/oder ggf. die Fokuslagenhöhe der Arbeitspunkte der Teillaserstrahlen unter Berücksichtigung von Behandlungserfordernissen einer Beschichtung von zu verschweißenden Bauteilen zumindest an den Arbeitsorten der Teillaserstrahlen eingestellt sind.It is furthermore advantageous if the laser welding and soldering device according to the invention further provides that the power distribution, the focal plane rotation, the operating point separation and / or the focal position height of the operating points of the partial laser beams is at least equal to the treatment requirements of a coating of components to be welded Work locations of the partial laser beams are set.
Weitere vorzugsweise Ausgestaltungen der Laserschweiß- und -lötvorrichtung bestehen darin, dass zwei Bauteile längs ihren Rändern an den Kanten verschweißt werden, oder dass beim Schweißen eine Kehlnaht gebildet wird.Other preferred embodiments of the laser welding and soldering device are that two components are welded along their edges at the edges, or that during welding a fillet weld is formed.
Weitere bevorzugte und/oder vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den gesamten vorliegenden Unterlagen sowie insbesondere den jeweils abhängigen Ansprüchen und deren Kombinationen.Further preferred and / or advantageous embodiments of the invention will become apparent from the entire available documents and in particular the respective dependent claims and their combinations.
Die Erfindung wird anhand exemplarischer Ausführungsbeispiele nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:The invention is based on exemplary embodiments below Referring to the drawing explained in more detail. In the drawing show:
Die
Die Lasereinrichtung
Dieses Prisma
An die Strahlaufweitungseinrichtungen
Als nächste Komponente in Richtung der Strahlausbreitungsrichtung vom Laser
Bei der in der
Ohne Beschränkung ist beim Ausführungsbeispiel gemäß der
Die einzelnen Verstellmöglichkeiten der Komponenten der optischen Anordnung
In der
Wie auch schon aus der
Beispielsweise sei bei den beiden in der
Weiterhin kann die Fokuslage des Teillaserstrahls TL2 durch entsprechendes Einstellen der Spotvariationslinse
Schließlich kann noch, wie bereits weiter oben angegeben wurde, der Arbeitspunkteabstand, das heißt der Abstand der Auftrefforte A1 und A2 der Teillaserstrahlen TL1 und TL2 oder anders ausgedrückt der Abstand der Spots S1 und S2 durch Verstellung des Prismas
Nicht zwingend erforderlich, aber mit Vorteil ist vorgesehen, dass, wie bei dem Ausführungsbeispiel in den
Die Spotvariationslinse
Zwar ist weiter oben angegeben, dass Transport-, Justier- und Halteeinrichtungen inklusive jeweiliger Steuerungen nicht zum Kern der vorliegenden Erfindung gehören und daher auch nicht gesondert beschrieben werden, jedoch ist es vorteilhaft, wenn insbesondere die Transporteinrichtungen hinsichtlich ihrer Arbeitsweise und Steuerung auf die Funktion der Lasereinrichtung
Mit der erfindungsgemäßen Laserschweiß- und -lötvorrichtung
Aus der gesamten vorstehenden Beschreibung des Ausführungsbeispiels gemäß der
In den
Ein weiteres Versuchsergebnis, diesmal von einem Laserstrahllöten mit der erfindungsgemäßen Laserstrahllötvorrichtung
In den
Zusammenfassend werden mit der vorliegenden Erfindung Verfahren und Vorrichtungen zum Laserschweißen und Laserlöten geschaffen, womit eine Verbesserung des Schweißergebnisses insbesondere an vergüteten Stahlblechen, speziell an zinkbeschichteten Stahlblechen erreicht wird. Durch die vorliegende Erfindung werden verfahrens- und vorrichtungsmäßig die geeigneten Mittel angegeben, um überragende Schweiß- und Lötergebnisse zu erhalten.In summary, the present invention provides methods and apparatus for laser welding and laser soldering, whereby an improvement in the welding result, in particular on tempered steel sheets, especially zinc-coated steel sheets is achieved. By the present invention, the method and apparatus are given the appropriate means to obtain superior welding and soldering results.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Laserschweiß- und -lötvorrichtungLaser welding and soldering device
- 22
- Lasereinrichtunglaser device
- 33
- Laserlaser
- 44
- Kollimationseinrichtungencollimators
- 55
- StrahlaufteilungseinrichtungenBeam splitting devices
- 66
- Prismaprism
- 77
- Doppelpfeildouble arrow
- 88th
- Doppelpfeildouble arrow
- 99
- Doppelpfeildouble arrow
- 1010
- Prefokussiereinrichtungen, SpotvariationslinsePrefocusing equipment, spot variation lens
- 1111
- Fokussierlinsefocusing lens
- 1212
- Schutzglasprotective glass
- 1313
- optische Anordnungoptical arrangement
- 1414
- Kehlnahtfillet
- 1515
- Blechteilsheet metal part
- 1616
- Blechteilsheet metal part
- 1717
- Lötnahtsoldered seam
- 1818
- Lotüberdeckungbraze coverage
- 1919
- Porenpore
- 2020
- Schweißspritzerspatter
- 2121
- Schuppungdesquamation
- A1A1
- Arbeitspunktworking
- A2A2
- Arbeitspunktworking
- BB
- Bearbeitungsrichtungmachining direction
- Ee
- Arbeitsebeneworking level
- d1d1
- SpotdurchmesserSpot diameter
- d2d2
- SpotdurchmesserSpot diameter
- LL
- Laserstrahllaser beam
- S1S1
- Spotcommercial
- S2S2
- Spotcommercial
- TL1TL1
- Teillaserstrahldivisional laser
- TL2TL2
- Teillaserstrahldivisional laser
- XX
- Spotabstand in BearbeitungsrichtungSpot distance in the machining direction
- ZZ
- Höhenrichtung über den WerkstückenHeight direction over the workpieces
Claims (31)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10261422.9A DE10261422B4 (en) | 2002-12-30 | 2002-12-30 | Laser welding and soldering method and device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10261422.9A DE10261422B4 (en) | 2002-12-30 | 2002-12-30 | Laser welding and soldering method and device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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