Das Strahlschweißen konnte sich in den letzten Jahrzehnten als Schlüsseltechnologie für Fügeaufgaben im Fahrzeugbau und insbesondere in der Getriebetechnik etablieren. Moderne Festkörperlaser bieten hier aufgrund der höheren Strahlqualität, Energieeffizienz, Verfügbarkeit sowie aufgrund der flexibleren Strahlführung zahlreiche Vorteile. Gleichzeitig stellen diese jedoch höhere Anforderungen an die Fertigungs- und Positioniergenauigkeit der zu fügenden Bauteile. Insbesondere bei Bauteilen, die verarbeitungstechnisch bedingte Toleranzen aufweisen, beispielsweise Lammellenträger im Automatikgetriebe, stellt dies eine Herausforderung dar. Das übergeordnete Ziel des angestrebten Forschungsvorhabens besteht darin, die Anwendungsgrenzen des Laserstrahlschweißens mit Festkörperlasern durch eine Erhöhung der Prozessstabilität zum Ausgleich fertigungsbedingter Toleranzen für den Einsatz im Getriebebau zu erweitern. Dem Forschungsvorhaben liegt die Arbeitshypothese zugrunde, dass beim Laserstrahlschweißen mit Festkörperlasern die Anwendung einer dynamischen Strahloszillation in Kombination mit reduziertem Umgebungsdruck zu einer signifikanten Verbesserung der Spalt- und Kantenversatzüberbrückbarkeit bei gleichzeitiger Erzielung hoher Nahtqualitäten führt. Um grundlegende Methoden und Prozessparameter zum Laserstrahlschweißen toleranzbehafteter Bauteile zu erarbeiten, erfolgt zunächst eine separate Bewertung der Verfahren Laserstrahlschweißen im Unterdruck und Laserstrahlschweißen mit dynamischer Strahloszillation. Darauf aufbauend wird der Einfluss der Verfahrenskombination auf die Prozessgrenzen sowie die Auswirkung der dynamischen Vorgänge auf das Schweißergebnis an im Getriebebau gängigen Stahlgüten untersucht. Im Ergebnis tragen die Untersuchungen zu einem erweiterten Prozessverständnis, einer Reduktion der Fertigungskosten sowie einer erhöhten Fertigungssicherheit bei.
FOSTA – Forschungsvereinigung Stahlanwendung e. V.
