Laserprozesse mit dynamischer Strahlformung ermöglichen stabile Verbindungen auch bei herausfordernden Werkstoffpaarungen. Neue Anwendungen zeigen, wie sich dabei auf Zusatzwerkstoffe verzichten und gleichzeitig Qualität, Energieeffizienz und Fertigungsablauf verbessern lassen.

Das Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik IWS stellt auf der Fachmesse Schweissen & Schneiden 2025 Laserschweißlösungen vor, die sowohl konstruktive als auch wirtschaftliche Spielräume erweitern. Der Fokus liegt auf intelligent geführten Strahlprozessen, die ohne Zusatzwerkstoffe auskommen und sich hervorragend in reale Fertigungsszenarien überführen lassen. Eingesetzt wird diese Technologie unter anderem in Leichtbaustrukturen für die E-Mobilität, Tankstrukturen für die Luftfahrt sowie tragenden Komponenten im schweren Stahlbau.

Mehrere aktuelle Entwicklungsprojekte setzen auf laserbasierte Fügeverfahren. Ein gezielt bewegter Strahl beeinflusst darin das Verhalten der Schmelze aktiv und ermöglicht es, auf Zusatzwerkstoffe zu verzichten. „Wir zeigen, dass sich selbst anspruchsvollste Schweißaufgaben, wie das Fügen bislang als schwer schweißbar geltender Legierungen oder Bauteilquerschnitte von erheblicher Größe, robust und produktiv mit weniger Energie, Materialeinsatz und Nacharbeit umsetzen lassen“, erläutert Dr. Axel Jahn, Leiter der Abteilung Fügen am Fraunhofer IWS. „Die Kombination aus hochfrequenter Scannertechnik, flexibler Strahlleistungsregelung und unserer systemoffenen Prozesssteuerung eröffnet neue Anwendungsperspektiven und Konstruktionsmöglichkeiten, die klassische Lichtbogentechniken nicht bieten.“

Ergänzend zum Laserschweißen testet das Fraunhofer IWS auch Rührreibschweißen (FSW) für Platinen und elektromagnetisches Pulsfügen (EMP) von Rohrverbindungen in metallischer Mischbauweise.

Hersteller großformatiger Stahlkonstruktionen erhalten am Beispiel eines vier Meter langen Kranauslegers eine neue Lösung für das wärmearme, ressourcensparende und prozesssichere Fügen massiver Stahlprofile mit Wandstärken von über 20 mm in hoher Qualität. Kern ist ein leistungsfähiges Mehrlagenschweißen mit bis zu 24 Kw Laserleistung in einer einzigen Aufspannung. Die V Nahtvorbereitung wurde auf Öffnungswinkel unter fünf Grad optimiert. „Damit reduzieren wir das Nahtvolumen, sparen bis zu 90 Prozent Zusatzwerkstoff ein und vermeiden Verzug weitgehend“, beschreibt Dr. Jahn die Effekte. „Das Richten großer Baugruppen – oft ein energieintensiver, manueller Arbeitsschritt – wird in vielen Fällen überflüssig.“

www.iws.fraunhofer.de

Schweissen & Schneiden 2025 Halle 6, Stand 6D26