DE19751195C1 - Verfahren und Vorrichtung zum Schweißen mittels Laserstrahlung - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum Schweißen mittels LaserstrahlungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vor
richtung zum Schweißen mittels Laserstrahlung, das
insbesondere zum Tiefschweißen von verschiedensten
Werkstoffen geeignet ist.
Aus US 4,914,268 ist ein Schweißverfahren bekannt,
bei dem mindestens zwei verschiedene Elektronen- oder
Laserstrahlen auf ein zu schweißendes Werkstück ge
richtet werden, wobei insbesondere großformatige Tei
le miteinander verbunden werden sollen. Die zwei bis
drei verschiedenen Strahlen sollen, nach der dort be
schriebenen Lehre, verschiedene Aufgaben erfüllen. So
ist ein erster Strahl zur Herstellung der eigentli
chen Schweißverbindung vorgesehen und mit einem zwei
ten Strahl soll dann eine Glättung der sich an der
Oberfläche ausgebildeten Schweißnaht erfolgen und ein
dritter Strahl soll die durch den Wärmeeintrag her
vorgerufene Gefügeveränderung durch eine Rekristalli
sation zumindest teilweise rückgängig machen, um un
erwünschte Spannungszustände im Nahtbereich zu ver
meiden.
Durch den relativ hoch konzentrierten Energieeintrag,
der insbesondere beim Tiefschweißen erforderlich ist,
gibt es Probleme dadurch, daß sich im stark aufge
heizten Bereich, bis relativ weit in das Werkstück
hineinragend, eine Dampfkapillare ausbildet, in der
das durch die Erhitzung entstandene Plasma und demzu
folge auch gasförmige Komponenten unter erhöhtem
Druck stehen, wobei diese am Entweichen aus dem ei
gentlichen Werkstück dadurch gehindert werden, daß
infolge des hohen Energieeintrages in das Werkstück
in bezug zu dem Energieeintrag an der Werkstückober
fläche eine relativ kleine Öffnung für die Dampfka
pillare gebildet wird und es demzufolge im Inneren
des Werkstückes zu Problemen und zu einem unkontrol
lierten Spritzen aus der Dampfkapillare kommen kann.
Ein weiterer Nachteil sind die durch die großen Tem
peraturgradienten hervorgerufenen Spannungen, die
auch nach dem Schweißen im Werkstoff und dabei ins
besondere im Nahtbereich verbleiben. Bedingt durch
den Spannungsgradienten und in Abhängigkeit von werk
stoffspezifischen Eigenschaften kann es während der
Erstarrung bzw. Abkühlung zur Ausbildung von Schweiß
nahtimperfektion, insbesondere der Ausbildung von
Heiß- und/oder Kaltrissen kommen. Zur Verminderung
solcher Wärmespannungen ist es üblich, eine entspre
chende Temperaturbehandlung durchzuführen, bei der
das gesamte Werkstück unter ganz bestimmten,
werkstoffspezifischen Temperaturbedingungen erwärmt
und wieder abgekühlt wird. Hierfür ist jedoch, wie
für eine ebenfalls zur Vermeidung von Wärmespannungen
bekannte Vorwärmung des zu schweißenden Werkstückes
ein erhöhter Zeit- und insbesondere ein erhöhter
Energieaufwand erforderlich, der sich negativ auf die
Effektivität und die Kosten niederschlägt.
In DE 196 19 339 A1 ist eine Laserstrahlbearbeitungs
vorrichtung mit zwei Teilstrahlen beschrieben, bei
der der Laserstrahl einer Laserstrahllichtquelle mit
tels geeigneter optischer Bauelemente (Ringspiegel)
in zwei Teilstrahlen zerlegt wird, die unterschied
lich fokussiert werden sollen, um eine gezielte In
tensitätsverteilung und ein demzufolge veränderbares
Energieverhältnis einstellen zu können.
Aus DE 40 34 744 A1 geht eine Anordnung zur variablen
Laserstrahlteilung und Führung der Teilstrahlen her
vor. Die Teilstrahlen sollen ein unterschiedliches
räumliches oder zeitliches Intensitätsverhalten auf
weisen, um verschiedene Materialbearbeitungsaufgaben,
wie Schneiden, Ritzen, Bohren oder Abtragen, insbe
sondere spröder Werkstoffe, verbessert zu erfüllen.
Hierfür wird nach der dort vorgeschlagenen Lehre ein
Laserstrahl eines CO2-Hochleistungslasers auf einen
Modulator, der als Interferometeranordnung mit wahl
weise schnell variierbarer Reflektivität, z. B. als
Fabry-Perot-Interferometer ausgebildet ist, verwen
det.
In DE 42 02 606 A1 ist eine Vorrichtung zum Fokussie
ren eines Lichtstrahles in wenigstens zwei Fokuspunk
ten beschrieben, wobei dies unter Verwendung von un
terschiedlich ausgebildeten Spiegelelementen, wobei
eines als Umlenkelement zur Aufspaltung des Laser
strahls in zwei Teilstrahlen ausgebildet ist, verwen
det werden.
Bei der in DE 37 39 862 A1 beschriebenen Werkstück
bearbeitungsvorrichtung wird eine Leistungsregelung
an einem Laser vorgenommen, die bei gleichzeitiger
Temperaturmessung im Bearbeitungsbereich eines Werk
stückes berührungslos durchgeführt wird.
Die Verwendung von einer Vielzahl von Laserdioden für
die Materialbearbeitung, geht aus DE 42 34 342 A1
hervor. Die Laserstrahlen einer bestimmten vorgegebe
nen Anzahl von Hochleistungslaserdioden können nach
dieser Lehre durch geeignete optische Elemente, wie
Microlinsen oder Lichtleitfasern für die Materialbe
arbeitung mit entsprechend summierter Leistung ver
wendet werden.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Möglichkeit
vorzugeben, mit dem verschiedenste Werkstücke mittels
Laserstrahlung, insbesondere tief geschweißt werden
können und dabei ein verminderter Arbeitsaufwand, bei
gleichzeitig guter Qualität der hergestellten
Schweißverbindung erreicht werden kann.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit den Merkmalen
des Patentanspruchs 1 für das Verfahren und mit den
Merkmalen der Ansprüche 10 oder 11 für eine dazu zu
verwendende Vorrichtung gelöst. Vorteilhafte Ausge
staltungsformen und Weiterbildungen der Erfindung
ergeben sich bei Nutzung der in den untergeordneten
Ansprüchen genannten Merkmale.
Mit der erfindungsgemäßen Lösung wird dann so gear
beitet, daß mit mindestens einem Laserstrahl durch
geeignete Strahlformung zwei Bereiche verschiedener
Intensität gleichzeitig bestrahlt werden, wobei ein
kleiner Bereich mit einer großen Intensität bestrahlt
wird und der Laserstrahl so geformt wird, daß sich
die maximale Strahlintensität im Werkstück und nicht
an dessen Oberfläche auswirkt und ein größerer Be
reich mit einer kleineren Intensität auf der Werk
stückoberfläche bestrahlt wird. Durch die Bestrahlung
mit der großen Intensität bildet sich im Werkstück
eine Dampfkapillare, deren Öffnung kelchförmig in der
Werkstückoberfläche durch die zweite Bestrahlung mit
geringerer Intensität erweitert wird. Der größere
Bereich, der mit der kleineren Intensität bestrahlt
wird, führt weiterhin vorteilhaft dazu, daß sich die
Temperaturgradienten verkleinern und die Abkühlge
schwindigkeit der Schmelze verringert wird, so daß
die Wärmespannungen und deren Gradienten im Schweiß
bereich stark verkleinert werden können und eine
thermische Vor- oder Nachbehandlung entfallen kann.
Durch die kelchförmige Öffnung der Dampfkapillare in
Richtung zur Werkstückoberfläche können gasförmige
Komponenten, die aus diesem Bereich entweichen wol
len, ungehindert austreten und es kommt zu keinen
Stauungen und Spritzern. Außerdem werden dadurch
Werkstofftrennungen im Nahtbereich vermieden, die
durch in die erstarrende Schmelze eingeschlosse
ne Gasblasen ansonsten auftreten können. Die kelch
förmige Öffnung der Dampfkapillare und die sich dar
aus ergebende Form des die Kapillare umgebenden
Schmelzbades können zu einer Vermeidung von Prozeßin
stabilitäten beim Tiefschweißen mit hohen Schweißge
schwindigkeiten (Humping-Effekt) führen.
Für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens
bestehen prinzipiell zwei Möglichkeiten. Dabei kann
einmal ein Laserstrahl einer Laserstrahlquelle in
zwei verschiedene Teilstrahlen aufgeteilt werden. Die
beiden Teilstrahlen können dann unterschiedlich ge
formt und aufgeweitet werden und treffen dann in
überlagerter Form auf das Werkstück auf.
Eine zweite Möglichkeit besteht darin, mindestens
zwei Laserstrahlquellen zu verwenden, deren jeweilige
Laserstrahlen unterschiedlich fokussiert und mit un
terschiedlichen Intensitäten auf bzw. in dem Werk
stück wirken. Hierfür können bereits Laserstrahlquel
len mit unterschiedlichen Ausgangsleistungen verwen
det werden, wobei die Laserstrahlquelle, die den La
serstrahl zur Ausbildung der Dampfkapillare auf das
Werkzeug richtet, auch die höhere Ausgangsleistung
hat. Es kann beispielsweise hierfür ein CO2-Laser
oder ein Nd:YAG-Laser verwendet werden, dessen Strahl
mit einer Strahlformungseinheit so fokussiert wird,
daß sich das Intensitätsmaximum im Werkstück ergibt.
Der zweite Laser kann ein Hochleistungsdiodenlaser
sein, der eine Ausgangsleistung von ca. 1 kW oder
darüber haben kann.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann vorteilhaft
so gearbeitet werden, daß werkstoffspezifisch oder
während des eigentlichen Schweißens die Lage des Be
reiches, der mit der größeren Intensität beaufschlagt
wird, in bezug zu dem anderen Bereich, der mit der
geringeren Intensität bestrahlt wird, variiert werden
kann. So kann die Dampfkapillare beispielsweise in
einem außermittig angeordneten Bereich, innerhalb des
diesen Bereich umgebenden Bereiches, der mit der ge
ringeren Intensität bestrahlt wird, ausgebildet wer
den, wenn der hierfür verwendete Laserstrahl entspre
chend ausgerichtet wird.
Günstig kann es außerdem sein, wenn die Flächengrö
ßenverhältnisse der beiden verschiedenen Bereiche,
z. B. durch geänderte Strahlformung, beispielsweise
unter Berücksichtigung des zu schweißenden Werkstof
fes, eingestellt werden können. Dies kann insbesonde
re vorteilhaft sein, wenn die verschiedenen Wärme
leitfähigkeiten der jeweiligen Werkstoffe der zu
schweißenden Werkstücke berücksichtigt werden.
Es kann aber auch die Intensität der Laserstrahlung
durch Regelung oder Steuerung der Laserleistung ver
ändert werden. Dabei kann einmal die Veränderung un
ter Berücksichtigung des zu schweißenden Werkstoffes
erfolgen und zum anderen besteht die Möglichkeit, die
Laserleistung während des Schweißprozesses zu regeln.
Eine solche Regelung erfolgt in Verbindung mit einer Tempera
turmessung, wobei günstigerweise die Tempera
turverteilung zumindest im geschmolzenen Bereich ge
messen wird. Die Temperaturmessung sollte berüh
rungslos erfolgen, wobei mehrere örtlich voneinander
getrennte einzelne Temperatursensoren oder ein ent
sprechend ausgebildetes Array verwendet werden kön
nen. Zur Temperaturmessung können aber auch das be
kannte Verfahren der Thermovision ausgenutzt werden.
Die Regelung der Intensität, mit der das Werkstück
mit den verschiedenen Laserstrahlen oder Teilstrahlen
bestrahlt wird, kann vorteilhaft für jeden einzelnen
Strahl gesondert variiert werden.
Eine weitere Möglichkeit zur Beeinflussung während
der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens
besteht darin, daß die Lage und/oder die Ausrichtung
der einzelnen Laserstrahlen oder der Teilstrahlen
eines Laserstrahles, durch Bewegung der Laserstrahl
quellen oder Spiegeln, zueinander verändert werden.
Beispielsweise werden der bzw. die Laserstrahlen, die
den Bereich der geringeren Intensität bestrahlen sol
len, geneigt auf die Werkstoffoberfläche gerichtet
und eine von der Kreisform abweichende Fläche auf der
Werkstückoberfläche bestrahlt, wobei eine ellipsen
ähnliche Fläche, deren längere Längsachse in Richtung
der Schweißnaht zeigt, ausgebildet wird. Für be
stimmte Anordnungen kann es aber auch günstig sein,
eine um 90° dazu gedrehte flächige Ausbildung zu er
halten, wobei so ein breiterer Randnahtbereich er
wärmt werden kann.
Die im Werkstück erreichbaren Temperaturen können
aber auch durch Veränderung der jeweiligen Fokussie
rungen der einzelnen Laserstrahlen beeinflußt werden.
In einer vorteilhaften Ausführungsform, eines Bei
spieles für eine erfindungsgemäße Vorrichtung, bei
der zwei verschiedene Laserstrahlquellen verwendet
werden, wobei es sich bei einer der Laserstrahlquel
len um herkömmliche CO2-Laser oder Nd:YAG-Laser han
deln kann und die zweite Laserstrahlquelle ein Hoch
leistungsdiodenlaser ist, kann der Hochleistungsdio
denlaser in die Strahlformungseinheit der ersten La
serstrahlquelle integriert sein, was zur Verringerung
der erforderlichen Baugröße der Vorrichtung führt.
Eine weitere Möglichkeit einer für die Erfindung zu
verwendenden Vorrichtung mit zwei Laserstrahlquellen
besteht darin, daß die aus den einzelnen Emittern
eines Diodenlasers austretenden Teilstrahlen in
Lichtleitfasern eingekoppelt werden und über die
Lichtleitfasern gezielt, örtlich verteilt auf die
Oberfläche des Werkstückes gerichtet werden können.
Dies führt zu einer höheren Flexibilität bei der An
ordnung des Diodenlasers, da die z. Zt. erhältlichen
Diodenlaser in einem stark begrenzten kleinen Abstand
zum Werkstück angeordnet werden müssen und es bei
kompliziert strukturierten Werkstücken dadurch zu
Problemen kommen kann.
Zur Vergrößerung des Abstandes zwischen dem Diodenla
ser und dem Werkstück, kann der aus dem Diodenlaser
austretende Laserstrahl auch durch einen gegenüber
herkömmlichen Lichtleitfasern relativ groß dimensio
nierten Lichtleiter, beispielsweise ein an der Außen
fläche mit einer reflektierenden Beschichtung verse
hener zylinderförmiger Körper gerichtet werden, über
den der Laserstrahl dann über eine größere Entfernung
und bevorzugt über eine weitere Linse auf die Werk
stückoberfläche gerichtet werden kann.
Mit der Erfindung können auch bereits vorhandene La
serstrahlschweißanlagen nachgerüstet werden, in dem
im einfachsten Falle zusätzlich ein Hochleistungsdio
denlaser an eine solche Laserschweißanlage adaptiert
wird.
Nachfolgend soll die Erfindung beispielhaft beschrie
ben werden.
Dabei zeigen:
Fig. 1 die Intensitätsverteilung der Laserstrah
lung, die mit der Erfindung erreicht werden
kann;
Fig. 2 den schematischen Aufbau, der beim herkömm
lichen Laserstrahlschweißen verwendet wird
und zwei Ansichten, des damit beeinflußten
Werkstückbereiches;
Fig. 3 den schematischen Aufbau eines Beispiels
einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit
zwei Laserstrahlquellen und die entspre
chenden Ansichten nach Fig. 2, die mit den
veränderten Strahlungsintensitäten erreicht
werden können und
Fig. 4 ein Beispiel einer erfindungsgemäßen Vor
richtung in zwei Ansichten.
In der Fig. 1 ist diagrammartig die Intensitätsver
teilung der Laserstrahlung, wie sie mit der Erfindung
erreicht werden kann, dargestellt. Es ist eindeutig
erkennbar, daß ein kleiner stark konzentrierter Be
reich ausgehend vom Intensitätsplateau a eine starke
Überhöhung b aufweist, mit der die im Werkstück ge
wünschte Ausbildung der Dampfkapillare erreicht wer
den kann und ein verbessertes Tiefschweißen möglich
wird.
In der Fig. 2 ist eine herkömmliche Anordnung als
Prinzip wiedergegeben, dabei wird der Laserstrahl 1
einer einzigen Laserstrahlquelle über eine Strahlfor
mungseinheit 8 auf die Oberfläche eines Werkstückes
gerichtet. In der Strahlformungseinheit 8 wird eine
Fokussierung des Laserstrahles 1 erreicht.
Die in der Mitte der Fig. 2 erkennbare Darstellung
zeigt den Einflußbereich des Laserstrahles 1 auf der
Oberfläche des Werkstückes mit dem Fokus 2 des Laser
strahles 1, der Dampfkapillare 3 und dem eiförmig
ovalen Schmelzbad 4, das um den Fokus 2 des Laser
strahles 1 ausgebildet wird.
In der unteren Darstellung der Fig. 2 ist dann ein
Schnitt durch das Werkstück erkennbar. Dabei weist
die gebildete Dampfkapillare 3 eine in Richtung auf
die Oberfläche des Werkstückes weisende Verengung auf
und es ist weiter deutlich zu sehen, daß die Dampf
kapillare 3 vom Schmelzbad 4 auch im Inneren des
Werkstückes umschlossen ist.
In der Fig. 3 ist in der oberen Darstellung ein Bei
spiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung schematisch
gezeigt.
Dabei wird ein Laserstrahl 1 einer herkömmlichen La
serstrahlquelle über eine Strahlformungseinheit 8,
wie sie beispielsweise auch nach dem Stand der Tech
nik verwendet werden kann, auch auf die Oberfläche
des Werkstückes gerichtet.
An bzw. um die Strahlformungseinheit 8 ist ein Hoch
leistungsdiodenlaser angeordnet, dessen Laserstrahlen
5 den Laserstrahl 1 überlagern und mit dem ein
wesentlich größerer flächiger Bereich auf der Ober
fläche des Werkstückes bestrahlt wird.
In der mittleren Darstellung, der Fig. 3, ist wieder
der bestrahlte Bereich der Werkstückoberfläche darge
stellt und sowohl der Fokus 2 des Laserstrahles 1 und
der Fokus 6 des Laserstrahles 5 erkennbar. Der Fokus
2 des Laserstrahles 1 ist außermittig des Fokus 6 des
Laserstrahles 5 ausgebildet, wobei er bevorzugt in
Schweißrichtung, entsprechend dem dargestellten Pfeil
verschoben ist. In dieser Darstellung ist außerdem
deutlich erkennbar, daß ein wesentlich größerer Be
reich 4 geschmolzen ist und auch die Öffnung der
Dampfkapillare 7 an der Oberfläche des Werkstückes
wesentlich größer ist. Dieser Sachverhalt wird in der
unteren Darstellung der Fig. 3 nochmals deutlicher,
wobei hier zusätzlich die kelchartige Erweiterung in
Richtung zur Oberfläche des Werkstückes der Öffnung
der Dampfkapillare 7 eindeutig zu erkennen ist.
Die Form des Fokus 6 des Laserstrahles 5, wird durch
eine in bezug zur Werkstoffoberfläche geneigte
Strahlrichtung des Laserstrahles 5 erhalten. In den
größeren Einflußbereich, entgegengesetzt zur Schweiß
richtung, kann das Schmelzbad zumindest im oberflä
chennahen Bereich erwärmt gehalten werden und dadurch
die Erstarrungsgeschwindigkeit durch Verringerung der
Abkühlgeschwindigkeit verlangsamt werden.
In der Fig. 4 ist ein weiteres Beispiel einer erfin
dungsgemäßen Vorrichtung dargestellt. Dabei wird ein
herkömmlicher Laser, dessen Laserstrahl 1 über eine
bereits erwähnte Strahlformungseinheit 8 und zwei
Spiegel 10 und 12 auf den Bearbeitungsort 11 des
Werkstückes 13 gerichtet.
Zusätzlich wird ein Hochleistungsdiodenlaser 15 mit
einer entsprechenden Optik 9 zur Strahlformung ver
wendet, dessen Laserstrahl 5 den Laserstrahl 1 über
lagert.
In der Fig. 4 ist mit jeweils zwei Doppelpfeilen
deutlich gemacht, daß der Spiegel 10, der für den
Fall, daß er für den Laserstrahl 1 reflektierend und
für den Laserstrahl 5 durchlässig ist, direkt im
Strahlengang des Laserstrahls 5 angeordnet werden
kann, zumindestens um eine Achse drehbar ist. Beim
Verschwenken des Spiegels 10 kann der Auftreffort des
Laserstrahles 1 auf der Oberfläche des Werkstückes 13
und auch die Größe des Fokus 2 verändert werden.
Wird ein für ein für den Laserstrahl 5 undurchlässi
ger Spiegel 10 verwendet, so muß der Laserstrahl 5 in
einem Winkel geneigt auf die Oberfläche des Werk
stückes 13 gerichtet werden, dabei muß ein Winkel
eingehalten werden, der sichert, daß der Laserstrahl
5 ungehindert vom Spiegel 10 auf die Oberfläche des
Werkstückes 13 auftreffen kann.
Claims (16)
1. Verfahren zum Schweißen mittels Laserstrahlung,
mit mindestens einem Laserstrahl,
bei dem die Intensität der Laserstrahlung durch
Strahlformung in und auf der Oberfläche von
Werkstücken (13) so eingestellt wird, daß ein
kleiner Bereich mit einer großen Intensität im
Werkstück (13), dort zur Ausbildung einer Dampf
kapillare (7) und ein weiterer größerer angren
zender Bereich mit einer kleineren Intensität
auf der Werkstückoberfläche in der Weise be
strahlt wird, daß eine kelchförmige Öffnung der
Dampfkapillare (7) an der Werkstückoberfläche
ausgebildet und die Abkühlgeschwindigkeit der
Schmelze verringert wird, wobei die Lage und/
oder Ausrichtung der Achsen mindestens zweier
Laserstrahlen (1, 5) oder Teilstrahlen zur Werk
stückoberfläche während der Durchführung des
Schweißverfahrens temperaturabhängig zueinander
variiert werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein Laserstrahl in zwei Teilstrahlen aufge
teilt und einer der beiden Teilstrahlen aufge
weitet geformt und dem zweiten Teilstrahl über
lagert wird, so daß der aufgeweitete und geform
te Teilstrahl den Bereich mit der kleineren In
tensität bestrahlt.
3. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß Laserstrahlen (1, 5)
mindestens zweier Laserstrahlquellen mit unter
schiedlicher Fokussierung und Intensitäten auf
das Werkstück (13) gerichtet werden.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die Fläche des Be
reiches mit größerer Intensität in bezug zur
Fläche des Bereichs mit kleinerer Intensität verändert
wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die Intensität der
Laserstrahlung variiert wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß die Intensität des
Laserstrahles oder Teilstrahles zur Ausbildung
der Dampfkapillare variiert wird.
7. Verfahren nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß die Intensität der
Laserstrahlen (1, 5) oder Teilstrahlen tempera
turabhängig geregelt wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß die Fokussierung der
Laserstrahlen (1, 5) oder Teilstrahlen variiert
wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß die Laserleistung
der Laserstrahlung werkstoff- und/oder tempera
turabhängig gesteuert oder geregelt wird.
10. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach
Anspruch 1, bei der
ein Laserstrahl (1) einer Laserstrahlquelle auf
einen Strahlteiler und zwei Teilstrahlen auf
zwei Strahlformungseinheiten gerichtet sind und
mittels einer Strahlformungseinheit (8) ein
stark fokussierter Teilstrahl auf das Werkstück
(13) gerichtet ist, der vom zweiten defokussier
ten Teilstrahl (5) überlagert ist, mindestens
ein Temperatursensor die Temperaturverteilung
auf dem Werkstück (13) mißt und der/die Tempe
ratursensor(en) mit einer die Laserstrahlquellen
(15) und/oder die Strahlformungseinheiten (8)
regelnden Steuerung verbunden ist/sind, die wäh
rend der Durchführung des Schweißverfahrens die
Lage und/oder die Ausrichtung der Achsen der
Teilstrahlen (1, 5) zur Werkstoffoberfläche in
Abhängigkeit von der Temperaturverteilung ver
ändert.
11. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach
Anspruch 1,
bei der zwei Laserstrahlen (1, 5) zweier Laser
strahlquellen (15) mit unterschiedlicher Inten
sität auf das Werkstück (13) gerichtet sind,
mindestens ein Temperatursensor die Temperatur
verteilung auf dem Werkstück (13) mißt und der/
die Temperatursensor(en) mit einer die Laser
strahlquellen (15) und/oder die Strahlformungs
einheiten (8) regelnden Steuerung verbunden ist
/sind, die während der Durchführung des Schweiß
verfahrens die Lage und/oder die Ausrichtung der
Achsen der Teilstrahlen (1, 5) zur Werkstoff
oberfläche in Abhängigkeit von der Temperatur
verteilung verändert.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet, daß die erste Laserstrahl
quelle ein CO2-Laser oder ein Nd:YAG-Laser und
die zweite Laserstrahlquelle (15) ein Diodenla
ser ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12,
dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Laser
strahlquelle (15) in die Strahlungsformungsein
heit (8) der ersten Laserstrahlquelle integriert
ist.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13,
dadurch gekennzeichnet, daß aus den Emittern des
Diodenlasers austretende Teilstrahlen über
Lichtleitfasern auf das Werkstück (13) gerichtet
sind.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 14,
dadurch gekennzeichnet, daß der Laserstrahl (1)
über Spiegel (10, 12) auf das Werkstück (13)
gerichtet ist, wobei ein Spiegel (10) für den
einen Laserstrahl (1) reflektierend und für den
anderen Laserstrahl (5) durchlässig und in des
sen Strahlengang angeordnet ist.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15,
dadurch gekennzeichnet, daß der Spiegel (10) um
mindestens eine Achse drehbar ist.
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