DE4446560C1 - Verfahren zum Schweißen von Werkstücken mit Laserstrahlung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Schweißen von Werkstücken mit Laserstrahlung, die auf das relativbewegte Werkstück fokussiert wird und eine Verdampfung von Werkstoff bewirkt, wobei außer der Laserstrahlung ein im Laserstrahlschweißbereich des Werkstücks fußender Lichtbogen eingesetzt wird.

Verfahren mit den vorgenannten Verfahrensschritten sind allgemein als Laserstrahl-Hybridschweißen bekannt, beispiels­ weise aus der US-PS 4 507 540, und werden beispielsweise zum Schweißen von Blechen eingesetzt. An der durch den Laser­ strahl bestimmten Schweißstelle wird nicht nur Energie mit Hilfe der Laserstrahlung eingekoppelt, sondern zusätzlich auch mit Hilfe des Lichtbogens. Dabei tritt eine selbsttätige Führung des Lichtbogens von seiner Elektrode zum durch den Laserstrahl bestimmten Schweißbereich auf. Diese Führung, oder sogar eine Kontraktion des Lichtbogens kann durch meh­ rere Phänomene erklärt werden. Wenn die Laserstrahlung die Oberfläche des Werkstücks lediglich aufheizt, ohne daß Ver­ dampfung von Metall auftritt, so erzeugen thermisch erzeugte Elektronen eine Lokalerhöhung der elektrischen Leitfähigkeit, die zu thermisch erzeugten Elektronen führt. Es ergibt sich ein entsprechendes elektrisches Feld, welches zur Führung des Lichtbogens beiträgt. Wenn durch die Laserstrahlung Metall verdampft wird, verändert sich die Plasmazusammensetzung und durch die vergleichsweise niedrige Tonisierungsenergie des Metalldampfes bildet sich ein Pfad erhöhter Leitfähigkeit für den Lichtbogen. Außerdem tritt Wechselwirkung zwischen der Laserstrahlung und durch Ionisation gebildetem Plasma auf. Den physikalischen Parametern und der Geometrie der Werk­ stücke entsprechend ist die Führung des Lichtbogens mehr oder weniger stark. Für technische Anwendungen sind stabile Licht­ bögen hoher Leistungsdichte gefordert.

Aus der DE 41 17 263 A1 ist ein Verfahren zum Herstellen längsnahtgeschweißter Metallrohre mit einem Laserstrahl be­ kannt, bei dem ein Metallband allmählich zu einem Schlitzrohr geformt wird, dessen Bandkantenbereiche vor dem Verschweißen mit einem Lichtbogen auf eine solche Temperatur erhitzt wer­ den, daß die zuvor zur Verhinderung von Korrosion oder zur Vermeidung eines Anfressens der Rohroberfläche aufgetragene Fettschicht verdampft wird. Der dem Laserstrahl nachfolgende Lichtbogen trifft auf gereinigte Bandkanten und verschweißt diese bei stabilem Verhalten.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren mit den eingangs genannten Verfahrensschritten so zu verbessern, daß die Führung des Lichtbogens im Sinne stabiler Lichtbögen hoher Leistungsdichte verbessert wird.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß ein Werkstück mit einer den Lichtbogen im durch den Strahlfleck der Laserstrah­ lung bestimmten Schweißbereich führenden und dabei zusammen­ schnürenden dielektrikumsfreien Oberflächenspur in einer den übrigen Schweißbereich durchweg bedeckenden dielektrischen Schicht verwendet wird.

Bei dem vorbeschriebenem Verfahren wird die Leitfähig­ keit auf der Werkstückoberfläche durch das Aufbringen der di­ elektrischen Schicht herabgesetzt. Die dielektrische Schicht wirkt als Isolator. Der Lichtbogen wird nicht ohne weiteres in einem Oberflächenbereich des Werkstücks mit dielektrischer Schicht fußen. Er wird vielmehr dazu tendieren, seinen Auf­ treffpunkt auf der Werkstückoberfläche im durch die Laser­ strahlung bestimmten Bearbeitungsbereich des Werkstücks zu haben.

Besonders vorteilhaft ist es, das Verfahren so zu be­ treiben, daß das Werkstück aus einer Aluminiumlegierung be­ steht und als dielektrische Schicht die Oxidschicht des Werk­ stücks verwendet wird. Das Aluminium bzw. die Aluminiumlegie­ rung bildet vergleichsweise schnell nach der Formung des Werkstücks eine Oxidschicht aus, die ein dielektrisches Ver­ halten zeigt und als dielektrische Schicht im Sinne der Er­ findung eingesetzt werden kann. Demgegenüber ist es durch WELDING JOURNAL, Juni 1984, 5.18 ff. bekannt, vor dem Schwei­ ßen die Oberfläche der Prüflinge bzw. Werkstücke zu bürsten und zu reinigen, um Oxide und Rückstände zu beseiti­ gen. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist es also von Be­ deutung erkannt zu haben, daß es entgegen der bisherigen Ge­ pflogenheit beim Schweißen möglich ist, die vorhandene Oxid­ schicht im Sinne einer Führung des Lichtbogens auf der Schweißbahn auszunutzen.

Es ist nicht notwendig, dielektrische Schichten auf Werkstücken natürlich aufwachsen zu lassen. Es ist vielmehr auch möglich, das Verfahren so durchzuführen, daß die dielek­ trische Schicht im Schweißbereich auf das Werkstück, bedarfs­ weise unter Ausnahme der den Lichtbogen führenden Spur, vor dem Schweißen aufgetragen wird. Das Auftragen kann ohne wei­ teres künstlich erfolgen, also mit der durch die Oberflächen­ spur benötigten Struktur. Die dielektrische Schicht kann bei­ spielsweise im Siebdruckverfahren so aufgebracht werden, daß die benötigte dielektrikumsfreie bzw. blanke Oberflächenspur nicht mitbedruckt wird.

Es ist aber auch möglich, so zu verfahren, daß die den Lichtbogen führende Spur der dielektrischen Schicht vor dem Schweißen durch thermische, mechanische oder chemische Mittel vom Dielektrikum befreit wird. Die Zahl der dazu geeigneten thermischen, mechanischen und chemischen Mitteln ist groß. Beispielsweise kann ein spezieller, auf die Spurbreite abge­ stimmter Laserstrahl eingesetzt werden, der vor der Bearbei­ tungsstelle herläuft. Durch Veränderung seines Strahlflecks und der daraus resultierenden sich ändernden Spurbreite kann die Wärmeeinkopplung an der Oberfläche des Werkstücks konzen­ triert oder verbreitert werden, je nachdem, wie es die Struk­ tur des Werkstücks erfordert. Als mechanische Mittel kommen beispielsweise dem Spurverlauf entsprechend geführte Bürsten in Frage. Das Oxid reduzierende Hilfsstoffe können als chemi­ sche Mittel zum Einsatz kommen, in dem sie beispielsweise auf das Blech aufgetragen oder einem Schutzgas beigemischt wer­ den. Die Aktivierungsenergie kann durch den Lichtbogen selbst zur Verfügung gestellt werden, so daß bei einer schmalen Spur Reduktionsmittel eine entsprechende Führung und Kontraktion des Lichtbogens erfolgen kann.

In der Regel wird das Verfahren jedoch so durchgeführt, daß die dielektrische Schicht des Werkstücks mit der Laser­ strahlung im Bereich der den Lichtbogen führenden Spur ent­ fernt wird.

Vorteilhafte Schweißergebnisse lassen sich erzielen, wenn das Verfahren so durchgeführt wird, daß mit der Laser­ strahlung während ihrer zum Werkstück relativen Bewegung auf der den Lichtbogen führenden Spur einen Dampfkanal im Werk­ stück ausbildet. Mit Hilfe der dielektrischen Schicht kann die Sicherheit der Führung des Stromflusses des Lichtbogens verbessert und dieser so kontrahiert werden, daß die Energie­ dichte des Lichtbogens im Vergleich zum herkömmlichen Laser­ strahl-Hybridschweißen zum Werkstück hin gesteigert wird. Durch die Steigerung der Energiedichte des Lichtbogens läßt sich eine Steigerung der Schweißgeschwindigkeit erzielen. Wird dieses Verfahren bei einem Werkstück aus Aluminium ange­ wendet, so ergibt sich eine erhebliche Verbesserung der Qua­ lität der Schweißnaht. Insbesondere werden sonst infolge von Schmelzauswürfen häufig auftretende Löcher wirkungsvoll un­ terbunden.

Wenn zum Schweißen Laserstrahlung mit kurzer Wellenlän­ ge, insbesondere eines Nd:YAG-Lasers, eingesetzt wird, ergibt sich eine erhebliche Verbesserung der Sicherheit der Führung des Stromflusses zur laserinduzierten Dampfkapillare.

Um zu einem einfachen Werkzeugaufbau zu kommen, wird das Verfahren so durchgeführt, daß eine der die dielektrische Schicht entfernenden Laserstrahlung dicht benachbart nachlau­ fende Lichtbogenelektrode verwendet wird. Die Synergieeffekte durch die fokussierte Laserstrahlung und den konzentrierten Lichtbogen sind dann besonders stark. In diesem Sinne wird das Verfahren so durchgeführt, daß die Lichtbogenelektrode mit einer laserstrahlungsnah abgeschrägten Schutzgasdüse ver­ wendet wird.

Es ist vorteilhaft, das Verfahren so durchzuführen, daß der Lichtbogen mit Gleichstrom oder mit Wechselstrom mit weit überwiegendem Gleichstromanteil betrieben wird. Bei entspre­ chender Polung des Werkstücks bzw. der Elektrode ergibt sich dann die Möglichkeit, die negativen Effekte von Wechselstrom­ verfahren zu vermeiden, beispielsweise eine Verkürzung der Standzeit der Elektrode. Die Elektrode kann auch mit einem Wechselstrom betrieben werden, bei dem der Gleichstromanteil weit überwiegt. Auch dann sind die bei den bekannten Wechsel­ stromverfahren negativen Effekte zu vermeiden, weil die posi­ tive Polung der Elektrode nicht benutzt werden muß, um die Oxidschicht aufzubrechen, wie sie z. B. bei Werkstücken aus Aluminium vorhanden ist.

Die Erfindung wird anhand von in der Zeichnung darge­ stellten Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine Querschnittsdarstellung einer Bearbeitungs­ stelle eines Werkstücks mit einer dem Laserstrahl in relativer Vorschubrichtung nachgeführten Elek­ trode,

Fig. 2 eine Darstellung der Anordnung der Fig. 1 um 90° gedreht in Richtung der relativen Vorschubrich­ tung,

Fig. 3 eine der Fig. 1 ähnliche Darstellung zur Veran­ schaulichung des Aufbaus des werkstückbearbeiten­ den Werkzeugs,

Fig. 4 eine der Fig. 2 ähnliche Darstellung in relativer Vorschubrichtung,

Fig. 5a bis 5d Schnittdarstellungen durch einen aus Edel­ stahl bestehendes Blech nach dem Einbringen einer Schweißnaht, und

Fig. 6a bis 6d den Fig. 5a bis 5d entsprechende Darstel­ lungen für ein aus Aluminiumlegierung bestehendes Blech.

Fig. 1 zeigt in schematischer Schnittdarstellung eine Vorrichtung zum Bearbeiten von Werkstücken 10 mit Laserstrah­ lung 11, die auf das Werkstück 10 fokussiert ist. Das Werk­ stück 10 ist schematisch dargestellt und beispielsweise ein 3 mm dickes Blech. Die Einschweißtiefe t_s erstreckt sich praktisch über die gesamte Werkstückdicke, weil mit Hilfe der Laserstrahlung 11 ein Dampfkanal 16 ausgebildet wird. Der in diesem Bereich vorhandene Werkstoff des Werkstücks 10 wird unter Ausbildung eines Plasmas 19 verdampft und entweicht entsprechend den Pfeilen 20 aus dem Dampfkanal 16 nach oben. Es erfolgt ein relativer Vorschub zwischen dem Werkstück 10 und der Laserstrahlung 11 in der Richtung des Pfeils 21 der­ art, daß die Front 22 der Schmelzzone 23 nach links bewegt wird. Zwischen der Schmelzfront 22 und dem Dampfkanal 16 ist der Bereich der flüssigen Schmelze vergleichsweise schmal. Die flüssige Schmelze dieses Bereichs wird entweder verdampft oder weicht um den Dampfkanal 16 herum hinter diesen aus. Die hinter diesem Dampfkanal 16 befindliche flüssige Schmelze kühlt ab und erstarrt zu der festen Schmelze 24. Der Bereich der flüssigen Schmelze 23 hinter dem Dampfkanal 16 ist dem Erstarrungsverhalten entsprechend breit.

Fig. 1 zeigt, daß eine Lichtbogenelektrode 17 verwendet wird, um einen Lichtbogen 12 zu erzeugen, der im Schweißbe­ reich 14 des Werkstücks 10 gezündet ist. Als Gegenelektrode fungiert das Werkstück 10 und beide Elektroden werden von ei­ ner geeigneten Elektrodenspannung beaufschlagt. Zwischen ih­ nen entwickelt sich ein Lichtbogen 11, nämlich ionisiertes Gas. Dieses Gas oder Plasma des Lichtbogens 12 transportiert Energie in den Dampfkanal 16, da der Lichtbogen 12 im Schweißbereich 14 auf der Oberfläche des Werkstücks 10 bzw. im Dampfkanal 23 fußt. Dabei zeigt Fig. 2 eine Form des Licht­ bogens 12, die ein Zusammenschnüren veranschaulicht.

Die Konzentration des Lichtbogens 12 auf die durch die Laserstrahlung 11 bestimmte Werkstückoberfläche wird zum ei­ nen dadurch erreicht, daß von der Laserstrahlung 11 verdampf­ tes Metall den für den Lichtbogen 12 widerstandsärmsten Weg definiert. Die betreffende Metalldampfsäule wird unter Ein­ fluß des Lichtbogens selbst zu einem hochleitfähigen Kanal, durch den die Lichtbogeneffizienz gesteigert wird und eine Führung des Lichtbogens eintritt. Infolgedessen kann in den durch die Laserstrahlung erzeugten Dampfkanal mit dem Licht­ bogen Energie eingebracht werden und die Absorption des La­ serstrahls auf dem vorgeheizten Metall nimmt zu. Der Lichtbo­ gen drückt dabei eine Vertiefung in die Schmelze, so daß die Laserstrahlung erst unterhalb des Niveaus des Werkstücks auf Schmelze trifft und somit insgesamt tiefer in das Werkstück eindringen kann.

Die spezielle Einschnürung des Lichtbogens oberhalb des Niveaus der Werkstückoberfläche wird durch eine dielektrische Schicht 15 erreicht. Diese dielektrische Schicht 15 wirkt als Isolator und verhindert, daß der Lichtbogen 12 dort fußt, wo sie vorhanden ist. Wenn die dielektrische Schicht 15 abgetra­ gen wird, nämlich beispielsweise durch die Laserstrahlung 11, so ergibt sich freigelegtes Metall des Werkstücks, was in ei­ ner Überhöhung des elektrischen Feldes resultiert. Dieses er­ leichtert einerseits die Zündung des Lichtbogens und anderer­ seits wird der Auftreffpunkt des Lichtbogens horizontal quer und halbseitig parallel zur relativen Vorschubrichtung fi­ xiert.

Anhand von Fig. 3 kann erläutert werden, daß der Aufbau des Schweißwerkzeugs oberhalb des Werkstücks 10 sehr gedrängt ist. Das optische System 25 zur Fokussierung der Laserstrah­ lung 11 ist der Lichtbogenelektrode 17 dicht benachbart ange­ ordnet, wobei der Abstand der Elektrodenspitze 17′ von der vertikalen Achse der Laserstrahlung 11 nur etwa 1 bis 10 mm beträgt, während der Abstand zur Oxidschicht 15 ebenfalls nur etwa 1 bis 10 mm beträgt. Die Ausrichtung der Elektrode 17 erfolgt unter beispielsweise 45° derart, daß der Auftreff­ punkt ihrer Achse dem Strahlfleck der Laserstrahlung 11 vor­ eilt. Die Elektrode ist von einer Schutzgasdüse 18 ummantelt, mit der das Schutzgas 26 auf die Bearbeitungsstelle 14 gebla­ sen wird.

Der auf das Werkstück 10 auftreffende Strahlfleck der Laserstrahlung 11 bestimmt die dielektrikumsfreie Oberflä­ chenspur 13 bezüglich ihrer Breite. Diese Spur 13 führt den Lichtbogen 12 und fußt ihn in dem durch den Strahlfleck be­ stimmten Schweißbereich 14. Anhand der Fig. 4 ist ersichtlich, daß die Elektrode 18 mit Elektrodenversatz angeordnet werden kann. Da über der dielektrischen Schicht 15 ein Stromfluß er­ schwert und das elektrische Feld vermindert ist, bleibt die Lichtbogenführung über die dem Versatz entsprechend schief verlaufende Ionisationssäule stabil und der Lichtbogen wird auf der Spur 13 geführt und dahin zusammengezogen. Infolge­ dessen kann mit dem Abt ragen der dielektrischen Schicht 15 durch die Laserstrahlung 11 eine Führung des Lichtbogens 12 erreicht werden. Die Führung ist so gut, daß man in der Posi­ tionierung der Elektrode 17 weitgehend frei ist. Sie kann vor, hinter oder seitlich der Laserstrahlung angeordnet wer­ den und muß lediglich in den werkstücknahen Bereich der von der dielektrischen Schicht 15 befreiten Metalloberfläche und der durch die Laserstrahlung 11 erzeugten Metalldampfsäule gebracht werden. Dabei muß lediglich darauf geachtet werden, daß die Laserstrahlung 11 von der Elektrode 17 nicht abge­ schattet wird.

In den Fig. 5a bis 5d sind schematisierte Querschliffe von Einschweißungen in 3 mm dicke Bleche aus Edelstahl darge­ stellt. Als Laserstrahlquelle wurde ein 2kW-cw-Nd:YAG-Laser verwendet. Sämtliche Figuren zeigen einen Tiefschweißeffekt der Laserstrahlung infolge der Ausbildung eines Dampfkanals während des Verfahrens. Fig. 5d zeigt eine Schweißnaht, die nur mit Laserstrahlung hergestellt wurde. Die Fig. 5a bis 5c wurden hingegen hergestellt, indem zusätzlich ein Lichtbogen angewendet wurde. Der Lichtbogenstrom wurde auf 200 A einge­ stellt. Die Fig. 5a bis 5c unterscheiden sich durch eine Ver­ setzung der Elektrode 17 seitlich zur Vorschubrichtung gemäß Fig. 4. Die Versetzung in Fig. 5a ist 0 mm, in Fig. 5b 2 mm und in Fig. 5c 4 mm. Im Vergleich zu Fig. 5d ist bei allen Darstel­ lungen der Fig. 5a bis 5c ein oberflächennaher bauchiger Be­ reich erkennbar, der infolge der Erwärmung der Werkstückober­ fläche durch den Lichtbogen ausgebildet wurde. Der bauchige Bereich wird zunehmend kleiner, je größer die seitliche Ver­ setzung der Elektrode ist. Die aufgeschmolzene Querschnitts­ fläche nimmt mit zunehmender seitlicher Versetzung der Elek­ trode ab. Das hat seinen Grund in der bei dem Edelstahl prak­ tisch nicht vorhandenen Oxidschicht. Die Laserstrahlung 11 erzeugt auf ihrer Bahn keine im Vergleich zum benachbarten Schweißbereich vergleichsweise entschieden dielektrikumsfrei­ ere Oberflächenspur. Es resultiert keine Überhöhung eines elektrischen Feldes und dementsprechend wird der Lichtbogen nicht geführt und nicht kontrahiert. Er fußt vielmehr im we­ sentlichen in einem vertikal dicht benachbarten Bereich der Elektrodenspitze 17′, ungehindert durch eine Oxidschicht bzw. einer dielektrischen Schicht 15. Bei der Schweißung gemäß Fig. 5c zeichnete sich der Fußpunkt des Lichtbogens mit deut­ lichem Versatz neben der durch den Laser erzeugten Naht ab. Dies ist im Querschnitt jedoch nicht sichtbar, da hier der Energieeintrag des Lichtbogens nicht zu einer Aufschmelzung führt.

Die Fig. 6a bis 6d zeigen schematisierte Querschliffe von Einschweißungen in 3 mm Dicke, unbehandelte AlMg3-Bleche. Die übrigen Parameter sind dieselben, wie bei den Schweißungen gemäß den Fig. 5a bis 5d. Die Fig. 6d stellt die reine Laser­ schweißung dar. Bei den Fig. 6a bis 6c ergibt sich im Ver­ gleich zu Fig. 6d eine deutliche Vergrößerung des aufgeschmol­ zenen AlMg3-Volumens. Dieses Volumen entspricht bei den Fig. 6a bis 6b etwa den zweifachen und in Fig. 6c etwa dem 1,7fa­ chen des Schmelzvolumens der reinen Lasernaht gemäß Fig. 6d. Dieses geringfügig verkleinerte Schmelzvolumen bei 4 mm Elek­ trodenversatz wird durch unregelmäßige, kurzzeitige Über­ schläge des Lichtbogens auf das Blech direkt unterhalb der Elektrode verursacht. In allen Fig. 6a bis 6c ist erkennbar, daß der bauchige Bereich und der tief eindringende schlanke Bereich infolge der Ausbildung eines Dampfkanals einander überlagern. Zwar ist der bauchige Bereich tendenziell in Richtung der versetzten Elektrode verschoben, was bedeutet, daß der Lichtbogen auch Einfluß außerhalb des durch die La­ serstrahlung bestimmten Nahtbereichs hat. Die Verschiebung ist doch angesichts des erheblichen aufgeschmolzenen Volumens vergleichsweise gering, weil der Lichtbogen von der Elektro­ denachse seitlich zur Laserschweißnaht hin abgelenkt wird, wenn die Elektrode versetzt angeordnet ist.

Aus diesen Schweißergebnissen ist zu schließen, daß sich das erfindungsgemäße Verfahren für alle Metallwerkstücke eig­ net, dessen Oberfläche eine dielektrische Schicht aufweist. Diese Schicht kann durch natürliches Aufwachsen vorhanden sein, wie es insbesondere im Falle von Aluminium durch Oxida­ tion möglich ist, sie kann aber auch mit Hilfe von Oxida­ tionsmitteln aufgewachsen werden oder künstlich aufgetragen werden.

Bei der Durchführung der Schweißungen der Fig. 5a bis 5d und 6a bis 6d wurde Gleichspannung eingesetzt, bei der die Elektrode 17 negativ gepolt war. Infolgedessen wurde eine ef­ fiziente Einkopplung von Energie in das Werkstück erreicht. Eine positive Polung der Elektrode konnte vermieden werden, weil die dielektrische Schicht 15 nicht aufgebrochen werden mußte, sondern durch die Laserstrahlung 11 abgetragen wurde. Im Bereich der vom Dielektrikum befreiten Oberflächenspur er­ gab sich eine Überhöhung des elektrischen Feldes zur Zündung und nachfolgenden Führung und Kontraktion des Lichtbogens 12.

Claims (10)

1. Verfahren zum Schweißen von Werkstücken (10) mit Laser­ strahlung, die auf das relativbewegte Werkstück (10) fo­ kussiert wird und eine Verdampfung von Werkstoff be­ wirkt, wobei außer der Laserstrahlung (11) ein im Laser­ strahlschweißbereich (14) des Werkstücks (10) fußender Lichtbogen (12) eingesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein Werkstück (10) mit einer den Lichtbogen (12) im durch den Strahlfleck der Laserstrahlung (11) bestimmten Schweißbereich (14) führenden und dabei zusammenschnü­ renden dielektrikumsfreien Oberflächenspur (13) in einer den übrigen Schweißbereich (14) durchweg bedeckenden di­ elektrischen Schicht (15) verwendet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkstück (10) aus einer Aluminiumlegierung besteht und als dielektrische Schicht (15) die Oxidschicht des Werkstücks (10) verwendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dielektrische Schicht (15) im Schweißbereich (14) auf das Werkstück (10), bedarfsweise unter Ausnahme der den Lichtbogen (12) führenden Spur (13), vor dem Schwei­ ßen aufgetragen wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die den Lichtbogen (12) führende Spur (13) der dielek­ trischen Schicht (15) vor dem Schweißen durch thermi­ sche, mechanische oder chemische Mittel vom Dielektrikum befreit wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die dielektrische Schicht (15) des Werkstücks (10) mit der Laserstrahlung (11) im Bereich der den Lichtbogen (12) führenden Spur (13) entfernt wird.

6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Laserstrahlung (11) während ihrer zum Werkstück (10) relativen Bewegung auf der den Lichtbogen (12) führenden Spur (13) einen Dampfkanal (16) im Werkstück (10) ausbildet.

7. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zum Schweißen Laserstrah­ lung (11) mit kurzer Wellenlänge, insbesondere eines Nd:YAG-Lasers, eingesetzt wird.

8. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine der die dielektri­ sche Schicht (15) entfernenden Laserstrahlung (11) dicht benachbart nachlaufende Lichtbogenelektrode (17) verwen­ det wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtbogenelektrode (17) mit einer laserstrahlungs­ nah abgeschrägten Schutzgasdüse (18) verwendet wird.

10. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtbogen (12) mit Gleichstrom oder mit Wechselstrom mit weit überwiegendem Gleichstromanteil betrieben wird.