Druckdichte Schweißnaht der Kombination Aluminium-Rohr/Aluminium-Druckguss.
Fraunhofer IWS Dresden
Neue Perspektiven für das Fügen von Bauteilen aus Aluminium-Druckguss: Dresdner Forscher entwickelten ein Laserstrahlschweißverfahren, das qualitativ punktet.
Aluminium-Druckguss wird vielfältig genutzt, insbesondere für dünnwandige Querschnitte. Häufig sind an den Gusskomponenten Schnittstellen zu Profil- oder Rohrhalbzeugen vorgesehen, welche zum Beispiel im Automobilbau häufig druckdicht miteinander verbunden werden müssen. Das Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik (IWS) in Dresden hat nun ein Verfahren zum Laserstrahlschweißen von Bauteilen aus Aluminium-Druckguss entwickelt und gemeinsam mit einem Industriepartner in die Serie überführt. Mithilfe brillanter Laserstrahlung und hochfrequenter Strahloszillation konnten die Forscher nach eigenen Angaben erstmals eine Schweißverbindung erzeugen, die sich durch eine äußerst geringe Porenhäufigkeit im Schweißgut auszeichnet. Darüber hinaus sei der Bauteilverzug durch die konzentrierte, lokal begrenzte Wärmeeinbringung kaum noch messbar. Mit dem herkömmlichen Laserstrahlschweißen sei eine derartige Qualität nicht realisierbar.
Widerborstiges Material
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Bedingt durch den Herstellungsprozess sind nach IWS-Angaben Komponenten aus Aluminium-Druckguss äußerst schwierig zu schweißen. Verfahrensbedingt eingeschlossene Gase, die als Lunker oder Poren auftreten, stehen unter hohem Druck, und auch die Formtrennmittel aus dem Druckgussprozess seien ungünstig für eine homogene Schweißnahtausbildung. Im Allgemeinen komme es verstärkt zu Porenbildung und Auswürfen im Schweißgut, die einem Einsatz des Bauteils entgegenstehen.
Generell habe das Laserstrahlschweißen jedoch längst einen breitgefächerten Einsatz in der Massenfertigung gefunden, so die Dresdner Forscher. Verfahren mit integrierter Kurzzeitwärmebehandlung, mit werkstoffangepassten Zusatzwerkstoffen und neuerdings auch hochfrequenter Strahloszillation ermöglichten die Herstellung rissfreier Schweißverbindungen aus härtbaren und hochfesten Stählen, Gusseisen, Aluminium- und Sonderlegierungen, heißrissanfälligen Legierungen sowie Bauteilen mit hoher Steifigkeit.