DE19604205A1

DE19604205A1 - Laser radiation joining method

Info

Publication number: DE19604205A1
Application number: DE1996104205
Authority: DE
Inventors: Alexander Dr Ing Kraus
Original assignee: Michels Sondermaschinenba GmbH
Current assignee: Michels Sondermaschinenba GmbH
Priority date: 1996-02-06
Filing date: 1996-02-06
Publication date: 1997-08-07

Abstract

Joining workpieces (5, 6) by an optimally focussed laser radiation comprises: (i) supplying at least one additional material along the joining zone; (ii) bringing at least one laser beam (8, 18) onto the workpiece surface at an angle of 45-90 deg C; and (iii) introducing the laser energy into the joining zone in a distributed manner within an area which is greater than the focal area (19) of the optimally focussed beam. The additional material is melted and the resultant melt is supplied to the joining zone. Also claimed is an apparatus for implementing the above method.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Fügen von Werkstücken durch Laserstrahlung mit optimalem Fokussierungszustand gegenüber den Werk stücken unter Zufuhr mindestens eines Zusatzwerkstoffs entlang eines auf zuschmelzenden Fügebereichs. The invention relates to a method for joining workpieces Laser radiation with optimal focus state compared to the factory pieces while feeding at least one filler along one fusing joining area.

Ein fokussierter Laserstrahl besitzt üblicherweise eine Kaustik, deren engster Querschnitt als Brennfläche bezeichnet wird. Unter dem Ausdruck "optimaler Fokussierungszustand" wird ein Zustand verstanden, mit dem Werkstücke mit idealer Geometrie an der Fügestelle und idealem Spannzustand der Werk stücke durch einen linear bewegten Laserstrahl verschweißt werden können. Üblicherweise liegt hierbei die Kaustik zu etwa einem Drittel unterhalb der Werkstückoberfläche und zu zwei Dritteln oberhalb derselben. Hierbei können alle bekannten Nahtgeometrien wie Kehlnaht, Stumpfnaht oder V-Naht einge setzt werden.A focused laser beam usually has caustics, the narrowest of which Cross-section is called the focal surface. Under the expression "more optimal Focusing state "is understood to mean a state with which workpieces are ideal geometry at the joint and ideal tension state of the work pieces can be welded by a linearly moving laser beam. The caustics are usually about a third below that Workpiece surface and two thirds above it. Here you can all known seam geometries such as fillet weld, butt weld or V-seam are used be set.

Bei der bislang eingesetzten Fügetechnik wird der Laserstrahl nur linear in Schweißrichtung bewegt, allenfalls mit einer Anpassung der Höhenlage der Kaustik bei nicht ebenen Werkstücken, wobei sich die Spitze von draht förmigem Zusatzwerkstoff stets im Fokus befindet (DE 44 12 093 A1).With the joining technology used up to now, the laser beam is only linear in Welding direction moves, if necessary with an adjustment of the altitude of the Caustics on non-flat workpieces, the tip of wire shaped filler material is always in focus (DE 44 12 093 A1).

Durch die DE 43 41 255 A1 ist weiterhin ein Verfahren zum Laserstrahl schweißen von Bauteilen unter Zuhilfenahme eines Zusatzwerkstoffs be kannt, bei dem dieser Zusatzwerkstoff durch einen Vorsprung entlang der Schweißfuge gebildet wird. Durch einen spitzwinkligen bzw. streifenden Ein fall des Laserstrahls auf diesen Vorsprung unter einem Winkel von weniger als 30 Grad, vorzugsweise zwischen 8 und 12 Grad, wird erreicht, daß der Laserstrahl gegebenenfalls mehrfach innerhalb des Schweißspalts reflektiert wird und dadurch nicht nur den Zusatzwerkstoff, sondern auch die Flanken des Schweißspalts auf Schmelztemperatur aufheizt. Der geschmolzene Zu satzwerkstoff wird dabei durch einen Gasstrahl in den Schweißspalt hinein geblasen, um dadurch Ungenauigkeiten in der Positionierung und der Füge stellengeometrie auszugleichen. Im übrigen wird der Laserstrahl auch hierbei absolut linear bewegt. Dieses bekannte Verfahren setzt eine spezielle Aus bildung der Werkstücke im Fügebereich voraus und ist daher nur in Sonder fällen anwendbar. Außerdem ist der Anteil der reflektierten Strahlenergie wiederum von der Fügestellengeometrie abhängig, so daß die Energiever teilung zwischen dem Zusatzwerkstoff und den Flanken des Schweißspaltes weitgehend dem Zufall überlassen bleibt.DE 43 41 255 A1 also describes a method for the laser beam welding of components with the help of a filler knows, in which this filler material by a projection along the Weld joint is formed. Through an acute-angled or grazing one the laser beam falls on this projection at an angle of less than 30 degrees, preferably between 8 and 12 degrees, it is achieved that the Laser beam possibly reflected several times within the welding gap and not only the filler material, but also the flanks of the welding gap is heated to the melting temperature. The melted zu The substitute material is injected into the welding gap by a gas jet blown to avoid inaccuracies in positioning and joining to compensate for the geometry of the location. The laser beam is also used here moved absolutely linear. This known method is a special one formation of the workpieces in the joining area ahead and is therefore only special cases applicable. In addition, the proportion of reflected beam energy again dependent on the joint geometry, so that the energy ver division between the filler metal and the flanks of the welding gap largely left to chance.

Durch den Aufsatz von Haferkamp und Kreutzburg "Öldichtes Kupplungsge häuse - Laserstrahlschweißen mit Zusatzwerkstoff", veröffentlicht in der Zeit schrift "Laser-Praxis", Juni 1955, Seiten 36 bis 39, ist es bekannt, die Strahlachse und einen zugeführten Draht mittig zum Fügespalt auszurichten, wobei der Zusatzdraht zur Vorschubrichtung der Werkstücke stechend ange ordnet ist. Der dabei abgeschirmte Strahlanteil dient gemäß den Absorptions bedingungen zum Aufschmelzen des Zusatzwerkstoffs. Es wird zum Aus druck gebracht, daß der Schweißprozeß wesentlich von der Fokuslage des Laserstrahls in Wechselwirkung mit dem Anstellwinkel, der seitlichen Lage und dem Durchmesser des verwendeten Zusatzdrahtes beeinflußt wird. Es wird davon ausgegangen, daß eine genaue Positionierung des Zusatzdrahts im Brennfleck möglich ist. Es wird weiterhin ausgeführt, daß die stechend eingesetzte Drahtzuführung eine optimale Anpassung der Prozeßparameter erfordert, da ansonsten sehr leicht die Gefahr besteht, daß es zu einem An heften zwischen der Drahtspitze und der sich nach dem Schweißort auf bauenden Schweißnahtraupe kommt, so daß der gesamte Schweißvorgang abgebrochen werden muß. Weiterhin wird zum Ausdruck gebracht, daß es zu einer unsymmetrischen Ausbildung des Schmelzbades und der realisierten Schweißnaht kommt, wenn der Zusatzdraht seitlich zum Fügespalt fehl positioniert wird. Die Folge ist die, daß die Flanken nicht gleichmäßig benetzt werden.Through the essay by Haferkamp and Kreutzburg "Oil-tight clutch clutch housing - laser beam welding with filler material ", published in the period "Laser Practice", June 1955, pages 36 to 39, it is known that Align the beam axis and a fed wire in the center of the joint gap, the additional wire is piercing to the direction of advance of the workpieces is arranged. The shielded part of the beam serves according to the absorption conditions for melting the filler material. It becomes an end brought pressure that the welding process from the focus position of the Laser beam in interaction with the angle of attack, the lateral position and the diameter of the filler wire used is influenced. It it is assumed that an exact positioning of the additional wire is possible in the focal spot. It continues to sting used wire feed an optimal adjustment of the process parameters Requires, since otherwise there is a very slight risk that it will lead to an stick between the tip of the wire and the location of the weld building weld bead comes, so the entire welding process must be canceled. It is also expressed that it is too an asymmetrical formation of the weld pool and the realized Weld seam comes when the additional wire to the side of the joint gap is missing is positioned. The result is that the flanks are not wetted evenly will.

Die DE 43 16 360 A1 befaßt sich mit einem gattungsfremden Stand der Technik, nämlich mit einer Vorrichtung zum Erzeugen von Schwingungen für einen Laserstrahl, die jedoch nicht zum Schweißen bzw. Fügen, sondern zu thermischen Oberflächenbehandlungen eines durchgehenden Werkstücks dient, wie zum Oberflächenhärten, Oberflächenschmelzen und zum Ober flächenlegieren, gegebenenfalls auch unter Verwendung von Zusatzmaterial. Hier wird zum Ausdruck gebracht, daß eine Vergrößerung des Strahlquer schnitts durch Defokussierung nicht zum Erfolg führt, da dies eine sehr hohe Strahlleistung erfordert. Vielmehr soll die zu behandelnde Oberfläche durch Schwingungen des Laserstrahls abgerastert werden. Ein Einsatz dieser Vor richtung zum Fügen bzw. Schweißen ist weder offenbart noch angesprochen.DE 43 16 360 A1 deals with a foreign state of the Technology, namely with a device for generating vibrations for a laser beam, but not for welding or joining, but instead thermal surface treatments of a continuous workpiece serves as for surface hardening, surface melting and for surface surface alloying, if necessary also using additional material. It is expressed here that an increase in the beam cross cut by defocusing does not lead to success, as this is a very high one Beam power required. Rather, the surface to be treated should Vibrations of the laser beam are scanned. An use of this before Direction for joining or welding is neither disclosed nor addressed.

Ein fokussierter Laserstrahl besitzt im Bereich seiner Kaustik einen Durch messer zwischen etwa 0,2 und 1 mm. Daraus ergibt sich in Übereinstimmung mit dem Stande der Technik die Anforderung, daß die zu verschweißenden Werkstücke sehr exakt gefertigt werden müssen, um eine exakte Nahtfuge zu erreichen. Weiterhin muß die Spanntechnik entsprechend ausgelegt sein, um eine exakte Positionierung der Naht gegenüber dem Laserstrahl zu garan tieren. Toleranzen, wie sie aus anderen Bereichen der Schweißtechnik be kannt sind, sind mit den zur Zeit bekannten Laserschweißverfahren nicht zu realisieren. Diese Anforderungen führen zu erheblichen Kosten für Halbzeuge und Maschineneinrichtungen, und zwar sowohl hinsichtlich der Investitions kosten als auch hinsichtlich der Betriebskosten.A focused laser beam has a through in the area of its caustics knife between about 0.2 and 1 mm. This results in agreement with the prior art the requirement that the to be welded Workpieces have to be manufactured very precisely in order to create an exact seam to reach. Furthermore, the clamping technology must be designed accordingly to ensure exact positioning of the seam with respect to the laser beam animals. Tolerances as they are from other areas of welding technology are known, are not possible with the currently known laser welding processes realize. These requirements lead to considerable costs for semi-finished products and machinery, both in terms of investment cost as well as in terms of operating costs.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs beschriebenen Gattung anzugeben, das es erlaubt, die Vorteile der Laser technik wie hohe Schweißgeschwindigkeiten und geringe Wärmeeinbringung in die Werkstücke zu nutzen, dabei aber größere Toleranzen im Schweißspalt zuzulassen. Insbesondere sollen bei sogenannten Kehlnahtschweißungen größere a-Maße erzielt werden.The invention is therefore based on the object of a method of the beginning Specify the type described, which allows the advantages of lasers technology such as high welding speeds and low heat input in the workpieces, but with larger tolerances in the welding gap allow. In particular, in so-called fillet welds larger a-dimensions can be achieved.

Die Lösung der gestellten Aufgabe erfolgt bei dem eingangs angegebenen Verfahren erfindungsgemäß dadurch, daß die Laserstrahlung mindestens eines Laserstrahls unter einem Winkel von 45 bis 90 Grad zur Werkstück oberfläche aufgebracht wird, daß die Laserenergie innerhalb einer Fläche, die größer als die Brennfläche eines Laserstrahls mit optimalem Fokussierungs zustand ist, verteilt in den Fügebereich der Werkstücke eingebracht wird und daß hierbei auch der Zusatzwerkstoff durch die Laserstrahlung aufge schmolzen und die Schmelze des Zusatzwerkstoffs dem Fügebereich zuge führt wird.The solution to the problem is the one specified at the beginning Method according to the invention in that the laser radiation at least a laser beam at an angle of 45 to 90 degrees to the workpiece surface is applied that the laser energy within a surface that larger than the focal surface of a laser beam with optimal focusing state, is distributed in the joining area of the workpieces and that the filler material is also broken up by the laser radiation melted and the melt of the filler material was drawn to the joining area leads.

Durch die erfindungsgemäße Lösung ist es möglich, größere Toleranzen im Schweißspalt sowie einfachere Spannvorrichtungen für die Werkstücke zuzu lassen. Dabei werden auch die Vorteile der Lasertechnik wie hohe Schweiß geschwindigkeit und geringe Wärmeeinbringung in die Werkstücke erhalten. Insbesondere aber läßt sich auch die Energieverteilung zwischen dem Zu satzwerkstoff und den Wandbereichen der Fügenaht genauer und vor allem reproduzierbar einstellen, so daß die Qualität der Schweißverbindung trotz der beschriebenen Toleranzen deutlich erhöht wird.The solution according to the invention makes it possible to achieve greater tolerances in the Welding gap as well as simpler clamping devices for the workpieces to let. This also includes the advantages of laser technology such as high sweat maintain speed and low heat input into the workpieces. In particular, however, the energy distribution between the zu material and the wall areas of the joint seam more precisely and above all adjust reproducible so that the quality of the welded connection despite the tolerances described is significantly increased.

Hierbei spielt es auch eine erhebliche Rolle, daß sich das Zusatzmaterial, wenn es in Form von Endlosmaterial zugeführt wird, gleichfalls nicht genau positionieren läßt. Ein Zusatzdraht wird im allgemeinen von einer Rolle abge spult und durch eine Führungsdüse der Fügestelle zugeführt. Nach dem Aus tritt aus der Führungsdüse bleibt der Zusatzdraht leicht gekrümmt, so daß sich die abzuschmelzende Drahtspitze geometrisch unbestimmt innerhalb eines von der Drahtkrümmung bestimmten Kegels um die Düsenachse be findet. Aufgrund des weiter oben beschriebenen kleinen Durchmessers der Kaustik bzw. der Brennfläche führt dies dazu, daß der Laserstrahl beim Stande der Technik den Zusatzdraht zeitweise nicht erreicht und diesen nicht abschmelzen kann, so daß es zu Nahtfehlern (Poren oder Einfallstellen) oder zu einem Festbrennen des Zusatzdrahtes kommt.It also plays a significant role here that the additional material, if it is supplied in the form of continuous material, it is also not accurate can be positioned. A filler wire is generally removed from a roll winds and fed through a guide nozzle to the joint. After the end emerges from the guide nozzle, the additional wire remains slightly curved, so that the wire tip to be melted is geometrically undetermined within a cone determined by the wire curvature around the nozzle axis finds. Due to the small diameter of the Caustics or the focal surface causes the laser beam to State of the art temporarily did not reach the additional wire and did not can melt, so that there are seam defects (pores or sink marks) or the additional wire sticks.

Das erfindungsgemäße Verfahren mit seiner Flächenverteilung des Energie eintrags beseitigt auch diesen Nachteil des Standes der Technik, d. h. der Zu satzwerkstoff wird von der Laserstrahlung zuverlässig mit dem erforderlichen Energieanteil beaufschlagt, was bereits weiter oben beschrieben wurde.The method according to the invention with its surface distribution of energy entry also eliminates this disadvantage of the prior art, i. H. the zu Compound material is reliably used by the laser radiation with the required Energy portion applied, which has already been described above.

Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich durch mehrere Ausführungsbei spiele verwirklichen. The method according to the invention can be carried out in several ways realize games.

Eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß mindestens ein Laserstrahl mit einer Bewegungskomponente, die quer zur Längsrichtung des Fügebereichs verläuft, zum Aufschmelzen des Zusatz werkstoffs über diesen geführt wird.One embodiment of the method according to the invention is that at least one laser beam with a component of motion that is transverse to Longitudinal direction of the joining area runs to melt the additive material is guided over this.

Eine weitere Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß mindestens ein Laserstrahl mit einer Bewegungskomponente, die in Längsrichtung des Fügebereichs verläuft, zum Aufschmelzen des Zusatz werkstoffs über diesen geführt wird.There is a further embodiment of the method according to the invention in that at least one laser beam with a motion component that runs in the longitudinal direction of the joining area to melt the additive material is guided over this.

Insbesondere kann man aber auch mit besonderem Vorteil die Längs- und Querkomponenten der Strahlbewegung relativ zum Werkstück einander überlagern. Denkbar sind Pendelbewegungen in Sinusform oder Zick-Zack-Form, Kreisform etc., wobei die Kreisform der Strahlbewegung durch die Überlagerung mit der Vorschubgeschwindigkeit des Werkstücks eine Zykloide bildet. Hierbei kann man die Verweilzeiten in Querrichtung des Fügebereichs variieren, um dadurch einen unterschiedlichen Wärmebedarf durch die Werkstücke einerseits und das Zusatzmaterial andererseits optimal aufein ander abzustimmen. Durch eine längere relative Verweilzeit an den Umkehr punkten des oszillierenden Laserstrahls kann beispielsweise ein Teil des Wärmeabflusses in dickere Werkstücke kompensiert werden. Dabei muß der Laserstrahl nicht kontinuierlich bewegt werden: Es ist auch möglich, den Laserstrahl durch eine Art Sprungweiche pulsierend auf die eine oder andere Stelle des Fügebereichs zu richten. Diese Vorgänge lassen sich auch ohne weiteres regelungstechnisch beherrschen, wenn die Temperaturverteilung und beispielsweise die Vorschubgeschwindigkeit von Endlosmaterial als Zu satzwerkstoff erfaßt und einer Regelanordnung für die Einstellung der ver schiedenen Schweißparameter zugeführt werden.In particular, however, the longitudinal and Cross components of the beam movement relative to each other overlay. Pendulum movements in sinusoidal or zigzag form are conceivable, Circular shape, etc., the circular shape of the beam movement by the Superimposed with the feed rate of the workpiece a cycloid forms. Here you can determine the dwell times in the transverse direction of the joining area vary in order to achieve a different heat requirement due to the Workpieces on the one hand and the additional material on the other optimally match to vote otherwise. By a longer relative dwell time at the reversal points of the oscillating laser beam can for example be part of the Heat flow in thicker workpieces can be compensated. The Laser beam can not be moved continuously: It is also possible to Laser beam pulsing through one type of jump switch to one or the other Of the joining area. These processes can also be done without master control technology further if the temperature distribution and for example the feed rate of continuous material as Zu record material detected and a control arrangement for the adjustment of ver different welding parameters can be supplied.

Die Erfindung läßt sich auch dadurch verwirklichen, daß mehrere Laser strahlen eingesetzt werden, deren Brennflächen in Fügerichtung entweder nebeneinander oder hintereinander liegen und auf die Werkstücke sowie auf den Zusatzwerkstoff gerichtet werden. Auch dann, wenn diese Laserstrahlen stationär sind, ist die Bedingung erfüllt, daß die Laserenergie innerhalb einer Fläche, die größer ist als die Brennfläche eines einzigen Laserstrahls auf die Werkstücke aufgebracht wird. Selbstverständlich ist es möglich, auch zwei oder mehr Laserstrahlen entsprechend den weiter oben gemachten Aus führungen zu bewegen und/oder alternierend durch eine Sprungweiche im pulsartig zum Einsatz zu bringen.The invention can also be implemented in that several lasers rays are used, the focal surfaces in the joining direction either lie side by side or one behind the other and on the workpieces as well the filler metal. Even if these laser beams are stationary, the condition is fulfilled that the laser energy within a Area that is larger than the focal area of a single laser beam on the Workpieces is applied. Of course it is possible to have two or more laser beams according to the above to move guides and / or alternately with a jump switch in the to be used pulsatingly.

Der Zusatzwerkstoff kann dabei in Form von Endlosmaterial aus der Gruppe Drähte, Stäbe und Bänder oder in Form von Pulver verwendet werden, die sämtlich auf die angegebene Weise von der Laserstrahlung beaufschlagt werden.The filler material can be in the form of continuous material from the group Wires, rods and tapes or in the form of powder can be used all exposed to the laser radiation in the specified manner will.

Auch hinsichtlich der Zuführungsrichtung der Zusatzwerkstoffe sind durch die erfindungsgemäße Energieverteilung zahlreiche Alternativen möglich:
So ist es möglich, das Endlosmaterial in der Mitte des Fügungsbereiches zu zuführen. Weiterhin ist es möglich, das Endlosmaterial dem Fügebereich von einer Seite oder von beiden Seiten her zuzuführen, gegebenenfalls auch durch mehr als zwei Drähte. Schließlich ist es möglich, das Endlosmaterial dem Fügebereich, in Fügerichtung gesehen, von vorn und/oder von hinten zuzuführen. Auch ist es möglich, das Endlosmaterial gegenüber dem min destens einen Laserstrahl zu bewegen.With regard to the feed direction of the filler materials, numerous alternatives are possible due to the energy distribution according to the invention:
It is possible to feed the continuous material in the middle of the joining area. Furthermore, it is possible to feed the continuous material to the joining area from one side or from both sides, possibly also by more than two wires. Finally, it is possible to feed the continuous material from the front and / or from the rear to the joining area, viewed in the joining direction. It is also possible to move the continuous material with respect to the at least one laser beam.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens er geben sich aus den übrigen Unteransprüchen.He further advantageous embodiments of the method according to the invention arise from the remaining subclaims.

Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens. Zur Lösung der gleichen Aufgabe ist diese Vorrichtung dadurch gekennzeich net, daß an einem in Richtung des Fügebereichs beweglichen Arbeitskopf mindestens eine Zuführeinrichtung für Endlosmaterial, mindestens ein Laser mit einer Fokussierungseinrichtung (Fokussierungsspiegel, Linse) und min destens eine periodisch arbeitende Ablenkeinrichtung für jeweils einen Laserstrahl angeordnet sind.The invention also relates to an apparatus for performing the method. To solve the same problem, this device is characterized net that on a moving head in the direction of the joining area at least one feed device for continuous material, at least one laser with a focusing device (focusing mirror, lens) and min at least a periodically operating deflection device for one Laser beam are arranged.

Mehrere Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes werden nach folgend anhand der Fig. 1 bis 11 näher erläutert.Several exemplary embodiments of the subject matter of the invention are explained in more detail below with reference to FIGS. 1 to 11.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch einen sogenannten Arbeits kopf mit einem Laser und den zugehörigen optischen Einrichtungen sowie mit einer Zuführeinrichtung für End losmaterial oberhalb einer Fügenaht, Fig. 1 is a vertical section through a so-called working head with a laser and associated optical devices as well as with a feeding device for end losmaterial above a joint seam,

Fig. 2 einen Ausschnitt aus Fig. 1 in vergrößertem Maßstab, Fig. 2 shows a detail from Fig. 1 in an enlarged scale,

Fig. 3 eine Draufsicht auf den Gegenstand von Fig. 2, Fig. 3 is a plan view of the subject of Fig. 2,

Fig. 4 und 5 eine Anordnung mit seitlicher Zuführung des Zusatz materials und einer Strahlbewegung in Längsrichtung des Fügebereichs, FIGS. 4 and 5 shows an arrangement with lateral feeding of the additive materials and a beam moving in the longitudinal direction of the joining region,

Fig. 6 und 7 den Verfahrensablauf beim Schweißen einer Kehlnaht, FIGS. 6 and 7 the process sequence for welding of a fillet weld,

Fig. 8 und 9 mögliche Relativbewegungen eines Laserstrahls relativ zu den Werkstücken, FIGS. 8 and 9 possible relative movements of a laser beam relative to the workpieces,

Fig. 10 eine Anordnung mit zwei stationären Laserstrahlen, deren fokussierte Bereiche unter einem Winkel aufein ander zu gerichtet sind und Fig. 10 shows an arrangement with two stationary laser beams, the focused areas are directed towards each other at an angle and

Fig. 11 eine Anordnung analog Fig. 5, jedoch mit insgesamt vier Laserstrahlen und zwei Zusatzdrähten, die von gegen überliegenden Seiten dem Fügebereich zugeführt werden. Fig. 11 shows an arrangement similar to FIG. 5, but with a total of four laser beams, and two additional wires which are fed from opposite sides of the assembly portion.

In Fig. 1 ist ein Arbeitskopf 1 dargestellt, der über eine Aufhängevorrichtung 2 in Richtung des Pfeils 3 verschiebbar aufgehängt ist, und zwar beispielhaft an einem nicht dargestellten Industrie-Roboter. Der Pfeil 3 definiert auch die Schweißrichtung, die parallel zur Zeichenebene verläuft. In dieser Zeichen ebene liegt auch die Schweißfuge 4 zweier Werkstücke 5 und 6.In Fig. 1, a working head 1 is shown, which is suspended via a suspension device 2 in the direction of arrow 3 , for example on an industrial robot, not shown. The arrow 3 also defines the welding direction, which runs parallel to the plane of the drawing. The weld joint 4 of two workpieces 5 and 6 also lies in this plane.

Zum Arbeitskopf 1 gehört ein Laser 7, der von beliebiger Bauart sein kann und von dem nur das Ende dargestellt ist. Dieser Laser 7 emittiert einen zu nächst noch unfokussierten Laserstrahl 8, der entlang einer Achse A-A inner halb eines Gehäuses 9 mit einer Stirnwand 10 geführt wird, über die das Ge häuse 9 an der Aufhängevorrichtung 2 befestigt ist. Der Laserstrahl 8 trifft auf einen Fokusierspiegel 11 auf, der eine schrägstehende Parabolfläche 12 und einen Lagerzapfen 13 besitzt, durch den die Parabolfläche 12 um die Achse A-A hin und her schwenkbar ist. Diese Schwenkbewegung wird durch einen mit dem Lagerzapfen 13 verbundenen Hebel 14 herbeigeführt, der eine radiale Kulisse 15 aufweist, in die ein Kurbelzapfen 16 eines Antriebsmotors 17 eingreift. Dadurch führt die Parabolfläche 12 eine periodische Oszillations bewegung um die Achse A-A aus, und der von der Parabolfläche 12 aus gehende fokussierte Bereich 18 des Laserstrahls 8 oszilliert mit seinem Brennfleck 19 quer zur Schweißfuge 4 und damit quer zur Zeichenebene. Weitere Einzelheiten werden anhand der Fig. 2 und 3 näher erläutert.The working head 1 includes a laser 7 , which can be of any design and of which only the end is shown. This laser 7 emits a laser beam 8 , which is still unfocused, which is guided along an axis AA within a housing 9 with an end wall 10 , via which the housing 9 is fastened to the suspension device 2 . The laser beam 8 strikes a focusing mirror 11 which has an inclined parabolic surface 12 and a bearing journal 13 through which the parabolic surface 12 can be pivoted back and forth about the axis AA. This pivoting movement is brought about by a lever 14 which is connected to the bearing journal 13 and which has a radial link 15 into which a crankpin 16 of a drive motor 17 engages. As a result, the parabolic surface 12 performs a periodic oscillation movement about the axis AA, and the focussed area 18 of the laser beam 8 starting from the parabolic surface 12 oscillates with its focal spot 19 transversely to the weld joint 4 and thus transversely to the plane of the drawing. Further details are explained in more detail with reference to FIGS. 2 and 3.

An der Aufhängevorrichtung 2 ist eine Zuführeinrichtung 20 für drahtförmiges Endlosmaterial 21 angebracht, das durch eine Führungsdüse 22 geführt ist, die mit Abstand vor der Brennfläche 19 endet. Auch das Endlosmaterial 21 wird soweit in die Nähe der Schweißfuge 4 geführt, daß seine Spitze 23 im Pendelbereich der Brennfläche 19 liegt. Das Endlosmaterial wird durch Transportrollen 24 nach Maßgabe seines Verbrauchs nachgeführt. Die Vor ratsspule für das Endlosmaterial ist nicht dargestellt. Unter dem Ausdruck "Endlosmaterial" wird auch solches Material verstanden, das eine endliche Länge hat, jedoch den Betrieb der Vorrichtung über längere Zeit gewähr leistet.On the suspension device 2 , a feed device 20 for wire-shaped continuous material 21 is attached, which is guided through a guide nozzle 22 , which ends at a distance in front of the burning surface 19 . The continuous material 21 is guided so far in the vicinity of the weld joint 4 that its tip 23 lies in the pendulum area of the focal surface 19 . The continuous material is tracked by transport rollers 24 in accordance with its consumption. The pre-spool for the continuous material is not shown. The term "continuous material" is also understood to mean material which has a finite length, but which ensures the operation of the device over a long period of time.

Für alle hier dargestellten Ausführungsbeispiele spielt die Bauart des Lasers, z. B. ein CO₂ oder Nd : YAG keine Rolle. Des weiteren ist es für die Ausführung der Erfindung unerheblich, ob zur Fokussierung des Laserstrahls eine Linse, ein Fokusierspiegel oder andere optische Elemente verwendet werden. Auch können für die Bewegung des fokussierten Bereichs 18 des Laserstrahls 8 auch andere mechanische und/oder elektromechanische Einrichtungen ver wendet werden, die eine Oszillationsbewegung des Brennflecks 19 ermög lichen. Letztendlich ist es auch möglich, den Laser selbst bzw. seine Achse A-A zu bewegen, d. h. lateral zu verschieben oder einer Pendelbewegung zu unterwerfen.For all of the exemplary embodiments shown here, the type of laser, e.g. B. a CO₂ or Nd: YAG does not matter. Furthermore, it is irrelevant for the implementation of the invention whether a lens, a focusing mirror or other optical elements are used to focus the laser beam. Other mechanical and / or electromechanical devices can also be used for the movement of the focused region 18 of the laser beam 8 , which enable an oscillatory movement of the focal spot 19 . Ultimately, it is also possible to move the laser itself or its axis AA, ie to move it laterally or to subject it to a pendulum movement.

Die Fig. 2 und 3 zeigen die Verhältnisse gemäß Fig. 1 deutlicher. Zwischen den Werkstücken 5 und 6 befindet sich die Schweißfuge 4, die je doch als V-Naht ausgeführt ist, und deren Breite im Bereich der Werkstück oberfläche 26 als Fügebereich 25 bezeichnet wird. Der Doppelpfeil 27 symbolisiert die Pendelbewegung der Brennfläche 19, die in Fig. 3 über trieben groß dargestellt ist. Es ist zu erkennen, daß der Pendelbereich der Brennfläche 19 auch die Breite des Fügebereichs 25 überschreiten kann, um den erforderlichen Energieeintrag in die Werkstücke 5 und 6 zu gewähr leisten. Bei seiner Oszillationsbewegung überstreicht die Brennfläche 19 auch die Spitze 23 des Endlosmaterials 21, und zwar in der Mitte des Fügebe reichs 25. Bei den kreuzschraffierten Stellungen der Brennfläche 19 handelt es sich jeweils um Zwischenstellungen, die in der Regel kontinuierlich vom Laserstrahl durchlaufen werden. Der mittlere kreuzschraffierte Bereich sym bolisiert jedoch diejenige Stellung, bei der die Spitze 23 des Endlosmaterials 21 abgeschmolzen wird. Es ist erkennbar, daß diese Verhältnisse auch dann eintreten, wenn das Ende des Endlosmaterials 21 nach dem Austritt aus der Führungsdüse 22 wieder einen gekrümmten Verlauf einnehmen sollte, wo durch sich die Spitze 23 im allgemeinen in allen drei Raumkoordinaten be wegt. Die sehr gleichmäßig ausgebildete Schweißraupe 28 ist Fig. 3 zu ent nehmen. Figs. 2 and 3 show the relationships of FIG. 1 more clearly. Between the workpieces 5 and 6 there is the weld joint 4 , which is designed as a V-seam, and whose width in the area of the workpiece surface 26 is referred to as the joining area 25 . The double arrow 27 symbolizes the pendulum movement of the focal surface 19 , which is shown in Fig. 3 over exaggerated. It can be seen that the pendulum area of the focal surface 19 can also exceed the width of the joining area 25 in order to ensure the required energy input into the workpieces 5 and 6 . When it oscillates, the focal surface 19 also sweeps over the tip 23 of the continuous material 21 , specifically in the middle of the joining region 25 . The cross-hatched positions of the focal surface 19 are each intermediate positions, which are generally continuously traversed by the laser beam. However, the central cross-hatched area symbolizes the position in which the tip 23 of the continuous material 21 is melted off. It can be seen that these ratios also occur when the end of the continuous material 21 after the exit from the guide nozzle 22 should again assume a curved course, where the tip 23 generally moves in all three spatial coordinates. The very evenly formed welding bead 28 is shown in FIG. 3.

Die Fig. 4 und 5 zeigen eine alternative Lösung, bei der der fokussierte Bereich 18 des Laserstrahls 8 in Richtung der Doppelpfeile 29 bewegt wird, und zwar dieses Mal parallel zur Schweißfuge 4 bzw. zum Fügebereich 25. Die beiden extremen Lagen der Brennfläche 19 sind übertrieben groß darge stellt. Das Endlosmaterial 21 wird in diesem Fall von der Seite her, d. h. hori zontal, zugeführt, und seine Spitze 23 liegt im Pendelbereich des fokussierten Bereichs 18. Dadurch wird auch in diesem Fall die Spitze 23 des Endlos materials 21 abgeschmolzen, und zwar ohne Rücksicht auf etwaige Aus lenkungen der Spitze 23 in vertikaler oder horizontaler Richtung. In Fig. 5, deren Maßstab gegenüber Fig. 4 deutlich vergrößert ist, ist eine weitere Möglichkeit angedeutet, nämlich, gegenüber der Führungsdüse 20 eine weitere Führungsdüse 22a für weiteres Endlosmaterial 21a anzuordnen. Die Spitzen 23 und 23a werden alsdann beide durch den pendelnden Laserstrahl abgeschmolzen. Auch in diesem Fall werden durch die Pendelbewegung des Laserstrahls einerseits die Flanken aufgeschmolzen, andererseits wird beim Überstreichen des Endlosmaterial dessen Spitze 23 bzw. 23a zuverlässig erfaßt und abgeschmolzen. Die Fokussierung des Laserstrahls 8 und die Auslenkung des fokussierten Bereichs 18 erfolgen in diesem Falle durch eine Linse 30, die entsprechend beweglich aufgehängt ist, wobei der Antrieb in ähnlicher Weise erfolgen kann wie bei dem Gegenstand von Fig. 1. FIGS. 4 and 5 show an alternative solution in which the focused area 18 is moved the laser beam 8 in the direction of the double arrows 29, and although this time parallel to the weld joint 4 or to the joining portion 25. The two extreme locations of the focal surface 19 are exaggerated Darge. In this case, the continuous material 21 is fed from the side, ie horizontally, and its tip 23 lies in the pendulum region of the focused region 18 . As a result, the tip 23 of the endless material 21 is also melted in this case, regardless of any deflections from the tip 23 in the vertical or horizontal direction. A further possibility is indicated in FIG. 5, the scale of which is clearly enlarged compared to FIG. 4, namely to arrange a further guide nozzle 22 a for further continuous material 21 a opposite the guide nozzle 20 . The tips 23 and 23 a are then both melted by the oscillating laser beam. In this case, too, the flanks are melted on the one hand by the oscillating movement of the laser beam, on the other hand, when the endless material is scanned, its tip 23 or 23 a is reliably detected and melted off. In this case, the focusing of the laser beam 8 and the deflection of the focused area 18 take place by means of a lens 30 which is suspended in a correspondingly movable manner, the drive being able to take place in a manner similar to that of the object from FIG. 1.

Die Fig. 6 und 7 zeigen die Verhältnisse beim Schweißen einer Kehlnaht, d. h. die beiden Werkstücke 5 und 6 stehen entlang eines Fügebereichs 25 senkrecht aufeinander. In diesem Falle erfolgt eine Pendelung des fokussier ten Bereichs 18 des Laserstrahls 8 in Richtung der Doppelpfeile 27, d. h. wiederum quer zur Schweißfuge 4 bzw. zum Fügebereich 25 um eine winkel halbierende Ebene der beiden Werkstücke 5 und 6. Die beiden extremen Stellungen des einzigen Laserstrahls sind in Fig. 6 schraffiert dargestellt; diesen Stellungen entsprechen die Positionen des Brennflecks 19 in Fig. 7, die gegenüber Fig. 6 wiederum deutlich vergrößert dargestellt ist. Fig. 7 zeigt den Gegenstand von Fig. 6 mit Blickrichtung gemäß dem Pfeil VII. Die Schweißrichtung ist auch hier durch den Pfeil 3 angegeben. In Fig. 6 verläuft die Schweißrichtung senkrecht zur Zeichenebene. Es ist auch den Fig. 6 und 7 zu entnehmen, daß der fokussierte Bereich 18 des Laserstrahls 8 je weils die Spitze 23 des Endlosmaterials 21 überstreicht und auf diese Weise dessen kontinuierliches Abschmelzen ermöglicht. FIGS. 6 and 7 show the conditions during welding of a fillet weld, ie the two workpieces 5 and 6 perpendicular to one another along a joining portion 25. In this case, the focussed region 18 of the laser beam 8 oscillates in the direction of the double arrows 27 , that is to say again transversely to the weld joint 4 or to the joining region 25 about an angle bisecting the plane of the two workpieces 5 and 6 . The two extreme positions of the single laser beam are shown hatched in FIG. 6; these positions correspond to the positions of the focal spot 19 in FIG. 7, which in turn is shown significantly enlarged compared to FIG. 6. FIG. 7 shows the object of FIG. 6 looking in the direction of arrow VII. The direction of welding is also indicated here by arrow 3 . In Fig. 6, the welding direction is perpendicular to the plane of the drawing. It can also be seen from FIGS . 6 and 7 that the focused area 18 of the laser beam 8 passes over the tip 23 of the continuous material 21 and in this way enables its continuous melting.

Die Fig. 8 und 9 zeigen den möglichen Verlauf der Brennfläche 29 relativ zum Fügebereich 25 bzw. zur Schweißfuge 4. Die Brennfläche ist in den ver schiedenen Zwischenlagen stark übertrieben durch Kreise dargestellt. Bei dem Beispiel nach Fig. 8 entspricht das Ablenkmuster relativ zu den Werkstücken 5 und 6 exakt einer Zick-Zack-Linie, die sich über den Fügebe reich 25 erstreckt. Bei dem Beispiel nach Fig. 9 entspricht das Ablenkmuster einer Sinuslinie, d. h. die Verweilzeit des Brennflecks auf den Werkstücken ist entlang der Begrenzungslinien des Fügebereichs 25 deutlich erhöht, so daß durch diese Maßnahmen übermäßige Wärmeabflüsse an dem dickeren Teil der Werkstücke kompensiert werden. FIGS. 8 and 9 show the possible course of the internal surface 29 relative to the joining region 25 and to the weld. 4 The burning surface in the various intermediate layers is shown exaggerated by circles. In the example according to FIG. 8, the deflection pattern corresponds exactly to the workpieces 5 and 6 of a zigzag line which extends over the joining area 25 . In the example according to FIG. 9, the deflection pattern corresponds to a sine line, ie the dwell time of the focal spot on the workpieces is significantly increased along the boundary lines of the joining area 25 , so that these measures compensate for excessive heat dissipation on the thicker part of the workpieces.

Bei dem Beispiel nach Fig. 10 verläuft die Schweißfuge 4, die hier be sonders breit dargestellt ist, senkrecht zur Zeichenebene. In Fig. 10 sind zwei Laserstrahlen 8 dargestellt, die nach Fokussierung durch die Linsen 30 fokussierte Bereiche 18 aufweisen, deren Achsen unter einem Winkel zuein ander ausgerichtet sind. Die Brennflächen 19 liegen in diesem Fall in größerer Tiefe der Werkstücke 5 und 6. Das zugeführte Endlosmaterial und die jeweils benötige Führungsdüse sind nicht dargestellt; sie können in einer der bisher beschriebenen Raumlagen angeordnet sein, in denen sie von der Energie der Laserstrahlen so beaufschlagt werden, daß ein Abschmelzen des Endlosmaterials und ein Auffüllen der Schweißfuge 4 erfolgen kann. Hierbei durchdringen sich die fokussierten Bereiche 18, so daß es in diesem Falle zweckmäßig ist, das Zusatzmaterial in den Überlappungsbereich einzu bringen, da an dieser Stelle eine besonders hohe Aufschmelzleistung ge geben ist.In the example according to FIG. 10, the weld joint 4 , which is shown particularly broad here, runs perpendicular to the plane of the drawing. In Fig. 10, two laser beams 8 are shown, which after focusing through the lenses 30 have focused areas 18 , the axes of which are aligned at an angle to each other. In this case, the focal surfaces 19 lie at a greater depth of the workpieces 5 and 6 . The supplied continuous material and the required guide nozzle are not shown; they can be arranged in one of the spatial positions described so far, in which the energy of the laser beams acts on them so that the continuous material can be melted and the weld joint 4 can be filled. Here, the focused areas 18 penetrate one another, so that in this case it is expedient to bring the additional material into the overlap area, since there is a particularly high melting power at this point.

In dem in Fig. 10 dargestellten Fall führen die Laserstrahlen gegenüber der Schweißfuge keine Pendelbewegungen aus, aber es ist auch hierbei die Be dingung erfüllt, daß die Laserstrahlung über einen Bereich ausgedehnt wird, der größer ist als der Brennfleck eines einzigen Laserstrahls.In the case shown in FIG. 10, the laser beams do not perform any oscillating movements with respect to the weld joint, but the condition is also fulfilled here that the laser radiation is expanded over a region which is larger than the focal spot of a single laser beam.

Bei dem Beispiel nach Fig. 11 sind insgesamt vier Laserstrahlen vorge sehen, die Brennflächen 19a, 19b, 19c und 19d erzeugen, deren nicht näher bezeichnete Achsen die Ecken eines im Fügebereich 25 liegenden virtuellen Vierecks durchdringen, wobei die Brennflächen 19a und 19d einerseits und 19b und 19c andererseits unmittelbar aneinanderstoßen oder einander sogar teilweise überlappen. Von beiden Seiten her wird mittels einander gegenüber liegender Führungsdüsen 22 und 22a Endlosmaterial 21 und 21a in Draht form so auf die Schweißfuge 4 und damit in den Fügebereich 25 vorge schoben, daß das Endlosmaterial 21, 21a stets von mindestens einem Laserstrahl getroffen wird. Dies ist auch dann der Fall, wenn das Endlos material gekrümmt aus den Führungsdüsen 22, 22a austreten sollte. Auch in diesem Fall ist die Bedingung erfüllt, daß die Laserenergie innerhalb einer Fläche, die größer ist als die Brennfläche eines einzigen Laserstrahls aufge bracht wird. Es ist auch möglich, den Brennflächen 19a bis 19d oszillierende Bewegungen zu überlagern. Die Brennflächen 19a bis 19d können hierbei synchrone gleichgerichtete Bewegungen ausführen; es kann sich aber auch um Einzelbewegungen handeln, die in einer zweckmäßigen Weise mitein ander korreliert sind. Auch müssen die Brennflächen 19a bis 19d nicht zwingend auf den Ecken eines Rechtecks liegen, sondern das angegebene Viereck kann auch eine Raute, ein Parallelogramm oder ein Trapez sein. Auch ist es nicht zwingend erforderlich, den Zusatzwerkstoff von beiden Seiten her zuzuführen; es ist auch ohne weiteres möglich, auf eine der Zu führungsvorrichtungen zu verzichten.In the example according to FIG. 11, a total of four laser beams are provided, which generate focal surfaces 19 a, 19 b, 19 c and 19 d, the axes of which are not specified, penetrate the corners of a virtual square lying in the joining region 25 , the focal surfaces 19 a and 19 d on the one hand and 19 b and 19 c on the other hand directly abut or even partially overlap each other. From both sides by means of opposing guide nozzles 22 and 22 a continuous material 21 and 21 a in wire form so pushed onto the weld joint 4 and thus in the joining area 25 that the continuous material 21 , 21 a is always hit by at least one laser beam . This is also the case if the endless material should emerge curved from the guide nozzles 22 , 22 a. In this case, too, the condition is met that the laser energy is brought up within an area which is larger than the focal area of a single laser beam. It is also possible to superimpose oscillating movements on the focal surfaces 19 a to 19 d. The focal surfaces 19 a to 19 d can perform synchronous rectified movements; but it can also be individual movements that are correlated with each other in an appropriate manner. Also, the focal areas 19 a to 19 d do not necessarily have to lie on the corners of a rectangle, but the specified square can also be a rhombus, a parallelogram or a trapezoid. It is also not absolutely necessary to feed the filler material from both sides; it is also easily possible to dispense with one of the guide devices.

Es sei noch angemerkt, daß der Fokussierungsspiegel 11 mit der Parabol fläche 12, dem Lagerzapfen 13, dem Hebel 14 und der Kulisse 15 einerseits und der Antriebsmotor 17 mit dem Kurbelzapfen 16 andererseits eine Ab lenkeinrichtung 31 bilden, die in dieser oder einer analogen Art auch für die Linse 30 angewendet werden kann.It should also be noted that the focusing mirror 11 with the parabolic surface 12 , the bearing pin 13 , the lever 14 and the link 15 on the one hand and the drive motor 17 with the crank pin 16 on the other hand form a steering device 31 , which in this or an analogous manner also can be used for the lens 30 .

Die Ablenkfrequenz ist hoch im Verhältnis zur Vorschubgeschwindigkeit, wo bei folgende Kriterien zu beachten sind:The deflection frequency is high in relation to the feed speed where with the following criteria:

a) narrow or complete deflection pattern, if necessary over intersection,
b) no interruption of the welding process within a deflection period.

Die Darstellung in den Fig. 8 und 9 ist also in Nahtrichtung stark über trieben dargestellt und dient lediglich der Veranschaulichung der Vorgänge. Die erforderlichen Ablenkfrequenzen, Amplituden, Vorschubgeschwindig keiten und Leistungsdichten sowie die anteiligen Verweilzeiten auf dem Zu satzwerkstoff und den Werkstücken lassen sich in Abhängigkeit von den Werkstückgeometrien und Werkstoffen experimentell bestimmen.The illustration in FIGS. 8 and 9 is thus greatly exaggerated in the direction of the seam and only serves to illustrate the processes. The required deflection frequencies, amplitudes, feed speeds and power densities as well as the proportionate dwell times on the additive and the workpieces can be determined experimentally depending on the workpiece geometries and materials.

Claims

1. A method for joining workpieces ( 5 , 6 ) by means of laser radiation with an optimal focusing state with respect to the workpieces ( 5 , 6 ) while supplying at least one filler material along a joining area ( 25 ) to be melted, characterized in that the laser radiation has at least one laser beam ( 8 , 18 ) at an angle of 45 to 90 degrees to the workpiece surface ( 26 ) that the laser energy within an area larger than the focal surface ( 19 , 19 a, 19 b, 19 c, 19 d) of a laser beam ( 18 ) with an optimal focusing state, is distributed into the joining area ( 25 ) of the workpieces ( 5 , 6 ) and that the additive material is also melted by the laser radiation and the melt of the filler material is fed to the joining area ( 25 ).

2. The method according to claim 1, characterized in that at least one laser beam ( 8 , 18 ) with a movement component which extends transversely to the longitudinal direction of the joining area ( 25 ) for melting the filler material is guided over this.

3. The method according to claim 1, characterized in that at least one laser beam ( 8 , 18 ) with a movement component which runs in the longitudinal direction of the joining area ( 25 ) for melting the filler material is guided over this.

4. The method according to claims 2 and 3, characterized in that the longitudinal and transverse components of the jet motion are mutually exclusive be overlaid.

5. The method according to claim 1, characterized in that at least two laser beams ( 8, 18 ), whose focal surfaces ( 19 , 19 a, 19 b, 19 c, 19 d) lie side by side in the joining direction, onto the workpieces ( 5 , 6 ) and directed towards the filler metal.

6. The method according to claim 1, characterized in that at least two laser beams ( 8, 18 ), whose focal surfaces ( 19 , 19 a, 19 b, 19 c, 19 d) lie one behind the other in the joining direction, onto the workpieces ( 5 , 6 ) and directed towards the filler metal.

7. The method according to at least one of claims 1 to 6, characterized in that the focused areas ( 18 ) of the laser beams ( 8 ) run parallel to each other.

8. The method according to at least one of claims 1 to 6, characterized in that the focused areas ( 18 ) of the laser beams ( 8 ) are directed towards each other at an angle.

9. The method according to claim 1, characterized in that additional materials in the form of continuous material ( 21 ) from the group of wires, rods and strips are used.

10. The method according to claim 1, characterized in that additive materials in the form of powder are used.

11. The method according to claim 9, characterized in that the end loose material ( 21 ) in the middle of the joining area ( 25 ) is supplied.

12. The method according to claim 9, characterized in that the end loose material ( 21 ) is supplied to the joining area ( 25 ) from the side.

13. The method according to claim 12, characterized in that the continuous material ( 21 ) is supplied to the joining area ( 25 ) from both sides.

14. The method according to claim 11, characterized in that the continuous material ( 21 ) the joining area - seen in the joining direction - is fed from the front and from behind.

15. The method according to claim 9, characterized in that the end loose material ( 21 ) is moved relative to the at least one laser beam.

16. The method according to claim 4, characterized in that at least one laser beam ( 8 , 18 ) is guided in an annular movement around the tip ( 23 ) of the supplied continuous material ( 21 ).

17. The method according to claim 12, characterized in that the tips ( 23 ) of the continuous material ( 21 ) on the edge region of the melting zone of the joining region ( 25 ) are fed.

18. The method according to claim 1, characterized in that the zu Substitute material indirectly through that formed by the laser radiation Plasma is melted.

19. The method according to claims 3 and 12, characterized in that the axes of four laser beams ( 18 ) penetrate the corners of a joining area ( 25 ) virtual quadrilateral and that at least one tip ( 23 , 23 a, 23 b) of continuous material ( 21 ) - seen in plan view - lies within the said square.

20. The method according to at least one of claims 2 and 3, characterized in that the at least one laser beam ( 8 , 18 ) is impulsively directed to different locations of the joining area ( 25 ) and to the filler material.

21 Device for performing the method according to claim 1, characterized in that at a movable in the direction of the joining area ( 25 ) working head ( 1 ) at least one feed device ( 20 ) for continuous material ( 21 ), at least one laser ( 7 ) with a focusing device (Focusing mirror 11 , lens 30 ) and at least one periodically operating deflection device ( 31 ) for each one laser beam ( 8 , 18 ) are arranged.