Handgeführte Laserschweißgeräte haben sich in den vergangenen Jahren zu einer interessanten Lösung für Werkstätten, Metallverarbeiter und industrielle Fertigungsbetriebe entwickelt. Während klassische Schweißverfahren wie MIG, MAG und WIG weiterhin eine wichtige Rolle spielen, ermöglicht das handgeführte Laserschweißen eine sehr konzentrierte Energieeinbringung und damit präzise Schweißarbeiten an zahlreichen Metallkomponenten. Besonders bei dünnen Blechen und anspruchsvollen sichtbaren Schweißnähten gewinnt das Verfahren zunehmend an Bedeutung.

Was sind handgeführte Laserschweißgeräte?

Handgeführte Laserschweißgeräte sind mobile beziehungsweise flexibel einsetzbare Laserschweißsysteme, bei denen der Bediener eine spezielle Schweißpistole manuell entlang der zu verbindenden Werkstücke führt. Der Laserstrahl wird über eine Faserleitung zur Optik transportiert und dort auf den vorgesehenen Schweißbereich konzentriert.

Anders als bei einem klassischen Lichtbogenschweißverfahren entsteht die Wärme beim Laserschweißen durch einen stark fokussierten Laserstrahl. Dadurch kann die Energie gezielt auf einen vergleichsweise kleinen Bereich des Werkstücks konzentriert werden. Das Verfahren eignet sich insbesondere für Anwendungen, bei denen eine kontrollierte Wärmeeinbringung, präzise Nähte und geringe Verformung gefragt sind.

Je nach Anwendung kann zusätzlich Schweißdraht eingesetzt werden. Ein Schutzgas wie Argon oder Stickstoff wird häufig parallel zum Laser zugeführt, um das Schweißbad vor atmosphärischen Einflüssen zu schützen.

Wie funktioniert das handgeführte Laserschweißen?

Beim Schweißvorgang bewegt der Bediener die Laserpistole entlang der vorgesehenen Verbindung. Der konzentrierte Laserstrahl erwärmt und schmilzt das Material lokal. Beim anschließenden Abkühlen entsteht eine feste Verbindung zwischen den Metallteilen.

Die genaue Eindringtiefe und das Schweißergebnis hängen unter anderem vom Werkstoff, der Materialstärke, der Nahtgeometrie, der Laserleistung und den gewählten Prozessparametern ab. Deshalb sollte das Gerät immer passend zur konkreten Anwendung eingestellt werden.

Bei bestimmten Konstruktionen kann außerdem Zusatzdraht verwendet werden. Dieser unterstützt beispielsweise Anwendungen, bei denen ein Spalt überbrückt oder zusätzliches Material in die Schweißnaht eingebracht werden soll.

Welche Materialien lassen sich bearbeiten?

Ein wichtiger Grund für die zunehmende Nutzung dieser Technologie ist die Auswahl möglicher Werkstoffe. Je nach Maschine, Laserleistung und Prozessparametern können unterschiedliche Metalle bearbeitet werden.

Dazu gehören unter anderem:

• Edelstahl
• Baustahl und Kohlenstoffstahl
• niedrig- und hochlegierte Stähle
• Aluminium
• Nickelbasislegierungen
• Titan
• bestimmte Kupferlegierungen

Fraunhofer IPK nennt unter anderem Stahl, Aluminium, Nickelbasislegierungen, Titan und Kupferlegierungen als mögliche Werkstoffe für das handgeführte Laserschweißen. Die konkrete Eignung muss jedoch immer anhand des Materials und der gewünschten Schweißaufgabe geprüft werden.

Gerade bei Aluminium und anderen wärme- oder oxidationssensiblen Werkstoffen spielt die richtige Vorbereitung eine wichtige Rolle. Saubere Oberflächen, geeignete Prozessparameter und eine kontrollierte Schutzgaszufuhr können entscheidend für die Qualität der Schweißnaht sein.

Handgeführte Laserschweißgeräte in der Blechbearbeitung

Die Blechbearbeitung gehört zu den typischen Einsatzgebieten des handgeführten Laserschweißens. Dünne Metallbleche können beispielsweise für Gehäuse, Schränke, Rahmen, Verkleidungen oder individuelle Konstruktionen miteinander verbunden werden.

Bei solchen Anwendungen ist eine möglichst kontrollierte Wärmeeinbringung besonders interessant. Eine kleinere Wärmeeinflusszone kann dazu beitragen, Verformungen zu reduzieren und die Nachbearbeitung zu vereinfachen.

Für Unternehmen, die regelmäßig unterschiedliche Blechkonstruktionen herstellen, kann ein flexibles Laserschweißsystem deshalb eine praktische Ergänzung zur bestehenden Schweißtechnik darstellen.

Einsatz in der Edelstahlverarbeitung

Edelstahl ist ein besonders verbreiteter Werkstoff in der modernen Metallverarbeitung. Er findet sich beispielsweise in Küchenanlagen, Möbeln, Geländern, Behältern, Türen, Fenstern und industriellen Komponenten.

Beim handgeführten Laserschweißen lassen sich Edelstahlteile mit präzise kontrollierter Wärmeeinbringung verbinden. Eine saubere Schweißnaht ist dabei nicht nur aus technischer Sicht interessant, sondern auch für sichtbare Konstruktionen wichtig.

In Bereichen wie professionellen Küchen, architektonischen Metallarbeiten oder Edelstahlmöbeln spielt das Erscheinungsbild der Verbindung eine große Rolle. Deshalb wird Laserschweißen zunehmend für Anwendungen eingesetzt, bei denen sowohl die Verbindung als auch die sichtbare Oberfläche berücksichtigt werden müssen.

Anwendungen in der Automobilindustrie

Auch im Automobilbereich können handgeführte Laserschweißgeräte für verschiedene Fertigungs- und Reparaturarbeiten eingesetzt werden. Dazu gehören unter anderem Metallkomponenten, Blechteile, Halterungen und individuelle Reparaturaufgaben.

Die konzentrierte Energieeinbringung kann bei geeigneten Anwendungen dazu beitragen, den thermischen Einfluss auf angrenzende Bereiche zu begrenzen. Das ist besonders interessant, wenn die Form und Maßhaltigkeit eines Bauteils erhalten bleiben sollen.

Für Reparaturbetriebe und kleinere Produktionsserien bietet die manuelle Führung außerdem eine hohe Flexibilität, da Werkstücke nicht zwingend in eine große automatisierte Schweißanlage integriert werden müssen.

Einsatz in Küchen-, Möbel- und Haushaltsprodukten

Hersteller von Edelstahlküchen, Spülen, Arbeitsflächen, Möbelkomponenten und Haushaltsprodukten benötigen häufig saubere und gleichmäßige Verbindungen.

Handgeführte Laserschweißgeräte können hier bei verschiedenen Eck-, Überlappungs-, T- und anderen Verbindungen eingesetzt werden. Die Technologie eignet sich insbesondere für Metallkonstruktionen, bei denen eine kontrollierte Schweißnaht und ein hochwertiges Erscheinungsbild gefragt sind.

Auch bei individuellen Möbelkonstruktionen oder dekorativen Metallprodukten kann die flexible Führung der Schweißpistole hilfreich sein.

Unterschiedliche Schweißpositionen und Werkstückformen

Ein weiterer wichtiger Bereich ist die Verarbeitung unterschiedlich geformter Werkstücke. Handgeführte Systeme können für gerade Nähte ebenso eingesetzt werden wie für bestimmte Eck- oder Überlappungsverbindungen.

Je nach Konstruktion sind unter anderem T-Stöße, Überlappungsstöße, Eckstöße und I-Stöße möglich. Die konkrete Anwendung sollte jedoch immer anhand der Werkstückgeometrie, Materialstärke und geforderten Nahtqualität geprüft werden.

Dadurch können Betriebe die Technologie sowohl bei einfachen Bauteilen als auch bei komplexeren Metallkonstruktionen einsetzen.

Worauf sollte man bei der Auswahl achten?

Wer handgeführte Laserschweißgeräte kaufen oder in einen bestehenden Produktionsprozess integrieren möchte, sollte zunächst die eigenen Schweißaufgaben analysieren.

Entscheidend sind beispielsweise:

• Welche Metalle werden überwiegend verarbeitet?
• Welche Materialstärken kommen regelmäßig vor?
• Welche Schweißnahtgeometrien werden benötigt?
• Ist Zusatzdraht erforderlich?
• Wie häufig wird geschweißt?
• Welche Anforderungen bestehen an Oberfläche und Maßhaltigkeit?
• Welche Schutzgasversorgung steht zur Verfügung?
• Welche Sicherheitsmaßnahmen sind am Arbeitsplatz vorhanden?

Die Laserleistung sollte nicht ausschließlich nach einem maximal möglichen Materialbereich ausgewählt werden. Sinnvoller ist es, die Maschine an den tatsächlich häufig vorkommenden Werkstücken und Produktionsanforderungen auszurichten.

Sicherheit beim Laserschweißen

Bei der Anschaffung und Nutzung darf die Lasersicherheit nicht unterschätzt werden. Handgeführtes Laserschweißen stellt andere Anforderungen an die Arbeitssicherheit als klassische Lichtbogenverfahren.

Fraunhofer IPK weist darauf hin, dass entsprechend ausgelegte Sicherheitseinrichtungen, geeignete persönliche Schutzausrüstung und ein auf die Laseranwendung abgestimmtes Sicherheitskonzept erforderlich sind.

Auch die Arbeitsplatzgestaltung sollte berücksichtigt werden. Abhängig von Material und Anwendung können zusätzlich geeignete Absaug- und Lüftungslösungen notwendig sein. Bediener sollten vor dem praktischen Einsatz umfassend in der Bedienung, Prozesskontrolle und Lasersicherheit geschult werden.

Handgeführte Laserschweißgeräte für kleine und große Betriebe

Die Technologie ist nicht ausschließlich für große Produktionsunternehmen interessant. Auch kleinere Metallbau- und Fertigungsbetriebe können handgeführte Systeme für Einzelanfertigungen, Reparaturen und Kleinserien einsetzen.

Die Entscheidung sollte daher nicht als vollständiger Ersatz für jede vorhandene Schweißtechnik betrachtet werden. Vielmehr kann Laserschweißen eine zusätzliche Fertigungsmöglichkeit darstellen, die für bestimmte Materialien, Bauteile und Produktionsmengen besonders geeignet ist.

Die Zukunft des mobilen Laserschweißens

Die Entwicklung der Lasertechnik verändert die Metallbearbeitung kontinuierlich. Kompaktere Systeme, verbesserte Bedienkonzepte und vielseitigere Anwendungen machen handgeführte Laserschweißgeräte für immer mehr Unternehmen interessant.

Für Unternehmen, die ihre Fertigungsprozesse modernisieren möchten, lohnt sich deshalb eine genaue Betrachtung der eigenen Anwendungen statt einer Entscheidung allein anhand von Maschinenleistung oder Anschaffungspreis.

Final Thoughts

Handgeführte Laserschweißgeräte stehen für eine moderne Form der flexiblen Metallbearbeitung. Sie verbinden die Beweglichkeit eines manuell geführten Systems mit der präzisen und konzentrierten Energie eines Lasers. Von Edelstahlblechen und Aluminiumkonstruktionen bis hin zu Automobilteilen, Küchenanlagen, Möbeln und individuellen Metallbauteilen gibt es zahlreiche Einsatzmöglichkeiten.