IPG Laser LightWELD: Handlaserschweißen - Präzision und Sicherheit in Perfektion

Das Handlaserschweißsystem LightWELD von IPG ermöglicht ein wesentlich schnelleres Schweißen, ist einfach zu erlernen und zu bedienen und liefert qualitativ hochwertige Schweißnähte.

Beim Handlaserschweißen werden hochenergetische Laserstrahlen genutzt, um Materialien mit minimaler Wärmeeinwirkung punktgenau zu verbinden. „Das Verfahren ist besonders für Dünnblech prädestiniert und eignet sich für eine Vielzahl von Materialien“, erläutert Ralf Raimann, Vertrieb bei der IPG Laser GmbH. Durch die geringe Hitzeeinwirkung entsteht weniger Verzug und der Nachbearbeitungsaufwand wird erheblich reduziert. „Neben dieser sehr überzeugenden Vorteile ist es zudem ein überaus schnelles Verfahren, wofür keine Schweißfachkraft mit jahrzehntelanger Erfahrung benötigt wird. Es ist sehr einfach zu erlernen und zu bedienen, was eine schnelle Einarbeitung und eine hohe Effizienz ermöglicht“, betont Raimann, der es noch auf den Punkt bringt: „Diese Technologie kombiniert die Präzision eines Lasers mit der Flexibilität manueller Bedienung – ein unschlagbares Duo.“

Allerdings gäbe es noch großen Aufklärungsbedarf, was Sicherheit und Verantwortlichkeiten für den Endnutzer betrifft. Daher ist es für IPG als Laserexperte und Pionier mit jahrzehntelanger Erfahrung oberste Prämisse, mit seinen LightWELD-Handlaserschweißgeräten den Standard zu setzen. „Unsere Geräte werden ausschließlich in Europa produziert. Zudem sind wir der einzige Hersteller, dessen Handlasersysteme von der deutschen Berufsgenossenschaft zertifiziert sind“, verdeutlicht Raimann. Diese Zertifizierung umfasst dabei auch die Schutzkleidung, wie beispielsweise spezielle Helme und Brillen, die die Sicherheit der Anwender zu 100 % gewährleistet und von IPG im Komplettpaket mit dem Schweißgerät ausgeliefert wird. „Selbstverständlich stellen wir unseren Kunden auch unsere Expertise bei der sicheren Ausgestaltung der Arbeitsplätze zur Verfügung“, versichert er.

Mit dem Handlaserschweißen sind Schweißer wesentlich schneller als mit WIG.

Einfach schweißen durch umfassende Parametrisierung

Insgesamt sind fünf unterschiedliche Modelle der LightWELD-Systeme mit 1.000, 1.500 bzw. 2.000 Watt erhältlich. „Die luftgekühlten Geräte kombinieren Ergonomie mit leistungsstarker Technologie, haben einen geringeren Energiebedarf, sind nahezu wartungsfrei und eignen sich je nach Modell optimal für das Schweißen von dünnen Blechen bis zu 4, 6 bzw. 8,5 mm – bei 100 % Einschaltdauer und 100 % Nennleistung“, so der IPG-Experte. Beeindruckt ist auch Alfred Lauton, Vertriebsverantwortlicher der Lasaco GmbH. Als exklusiver Vertriebspartner in Österreich für die Handlasersysteme von IPG können bei Lasaco im oberösterreichischen Wolfern die Modelle auf Herz und Nieren getestet werden: „Ich habe noch kein anderes Handschweißgerät erlebt, mit dem auch Anfänger direkt echte Profi-Schweißnähte schaffen. Man wählt einfach Materialstärke und Materialart, schließt das passende Gas an und kann loslegen.“

Für qualitativ hochwertige, gleichmäßige Schweißnähte sorgen unabhängig von der Qualifikationsstufe des Bedieners die im Gerät integrierten Voreinstellungen. „Je nach Materialart und -stärke sind bereits die optimalen Parameter für die Gasart inklusive Gasvor- und Gasnachlaufzeiten sowie der Drahtvorschub hinterlegt, sodass auch Einsteiger überaus schnell produktiv arbeiten können“, berichtet Lauton aus der Praxis. Diese voreingestellten Modi gewährleisten stets die korrekten Lasereinstellungen, wodurch Stahl, Edelstahl, Aluminium, Titan, Kupfer, Messing und Nickellegierungen problemlos ohne Verformung und überaus schnell geschweißt werden können. „Ebenfalls integriert ist die Wobbel-Schweißfunktion für breitere Nähte und für Teile mit schlechter Passform, mit der die Nahtbreite und Wiederholfrequenz automatisch angepasst werden. Der Bediener benötigt lediglich eine gute Auge-Hand-Koordination und muss sich dann sozusagen nur noch vom Draht führen lassen“, ergänzt Raimann noch. Fortgeschrittene Bediener können selbstverständlich Voreinstellungen anpassen und speichern, die später von Anfängern verwendet werden, um die gleichen Ergebnisse zu erzielen.

Durch einfaches Umrüsten von einer Schweiß- auf eine Reinigungsdüse kann der Laser außerdem zur Vorreinigung für die optimale Schweißnahtvorbereitung oder zur Nachreinigung für ein verbessertes Erscheinungsbild genutzt werden. „Die Vorschweißreinigung entfernt Oxide, Rost, Farbe, Öl oder Fett von den zu schweißenden Oberflächen. Die Nachschweißreinigung entfernt Ruß und schweißbedingte Verunreinigungen. Diese Funktionen eignen sich auch für die Vor- und Nachbereitung für andere Verfahren wie etwa MAG“, so Raimann.

Der neue LightWELD 1000 hat einen geringeren Energiebedarf und eignet sich optimal für das Schweißen von dünnen Blechen bis zu 4 mm.

Schnell und verzugsfrei mit höchster Nahtqualität

Die Hauptanwendung des Handlaserschweißens ist die Dünnblechbearbeitung bis zu etwa sechs Millimeter Materialstärke. Aufgrund der optisch einwandfreien Nahtqualität ist das Verfahren beispielsweise prädestiniert für Sichtnähte bei Verkleidungsblechen oder im Gehäusebau. „Aufgrund der geringen Wärmeeinbringung haben wir im Vergleich zu WIG wesentlich weniger Verzug und Anlauffarben am Bauteil, was wiederum eine deutlich reduzierte Nachbearbeitung bedeutet. Darüber hinaus sind wir mit dem Laserschweißen je nach Blechstärke bis zu zehn Mal schneller als mit WIG“, weist Raimann auf die wesentlichen Vorteile hin. „Da man die Laserleistung stufenlos ab bereits 100 bis 150 Watt einstellen kann, kann selbst ein Millimeter starkes Edelstahlblech verzugsfrei geschweißt werden. Das wäre mit WIG nur mit sehr großem Aufwand möglich“, fährt er fort. „Auch in der Aluminiumbearbeitung beispielsweise weist das Handlaserschweißen von IPG große Stärken auf. Speziell wenn zuvor mit der Reinigungsfunktion die Oxidschicht entfernt wurde, kann mit dem Laser porenfrei geschweißt werden.“ Und Alfred Lauton ergänzt: „Wir haben bei uns in Wolfern unzählige Musterteile mit unterschiedlichsten Materialien, unter anderem auch Titan oder Kupfer, geschweißt. Die Unterschiede beim Materialverzug sind im Vergleich zu anderen Schweißverfahren erstaunlich. Die Ergebnisse bei Bruchtests waren oftmals herausragend.“

Die Entwicklung des Handlaserschweißens bei IPG bleibt dabei nicht stehen. Beispielsweise arbeiten die Laserexperten im deutschen Burbach derzeit an einem Doppeldraht-System. „Um zum einen für den Nahtaufbau ein höheres a-Maß zu erzielen und zum anderen eine bessere Spaltüberbrückung zu realisieren, werden dabei zwei Drähte gleichzeitig in das Schmelzbad eingebracht“, erklärt Raimann, der weiter ausführt: „Dadurch ergeben sich wieder neue Anwendungsmöglichkeiten – im Vergleich zu anderen Schweißverfahren mit kaum Verzug und einer optisch perfekten Naht.“ Selbstverständlich ist es außerdem möglich, das LightWELD-System in Kombination mit einem Cobot in ein automatisiertes Roboter-Laserschweißsystem zu verwandeln.

Aufgrund der geringen Wärmeeinbringung entstehen im Vergleich zu WIG wesentlich weniger Verzug und Anlauffarben am Bauteil, was wiederum eine deutlich reduzierte Nachbearbeitung bedeutet.

Sicherheit als oberste Priorität

„Ein Laserstrahl kann bei unsachgemäßer Handhabung schwere Verletzungen verursachen“, warnt Raimann. Daher hat sowohl für IPG als auch Lasaco beim Handlaserschweißen absolute Sicherheit höchste Priorität. Sie bieten umfassende Sicherheitskonzepte, die von der persönlichen Schutzausrüstung bis hin zur Arbeitsplatzgestaltung reichen. „Zum einen darf der Handlaser ausschließlich in komplett abgeschotteten Bereichen in Betrieb genommen werden. Steht beim Kunden vor Ort kein eigener Bereich zur Verfügung, wird das Laserschweißsystem mit einer Schutzkabine inklusive Schaltschrank und zweikanaliger Schutzbeschaltung realisiert“, so Lauton.

Schon am Gerät selbst gibt es zudem bereits zahlreiche Sicherheitsvorkehrungen. Neben einer Schlüsselschaltersteuerung, die das System gegen unbefugte Bedienung absichert, sorgt ein zweistufiger Schweißbrennerauslöser (mit Freigabe und Auslösung) für einen gezielten, sicheren Betrieb. Zusätzliche Türverriegelungsschaltungen schalten den Laser ab, wenn eine andere Person als der Bediener den Schweißbereich unerwartet betritt. „Eine weitere Absicherung ist, dass der Laser nur feuert, wenn die Düse mit dem Teil in Kontakt ist. Zudem muss die Schweißpistole angeschlossen sein, um den Laser überhaupt erst in Betrieb nehmen zu können“, führt Raimann aus. Eine weitere Schutzvorrichtung ist die permanente Überwachung der Faserleitungen. Mit dem zusätzlichen Plasma-Sensor in der Pistole wird ein freier Strahl im Raum (selbst bei Kontaktüberbrückung) sowie eine starke Rückreflektion des Laserstrahls zum Bediener unterbunden.

Als persönliche Schutzausrüstung für den Bediener bietet IPG einen speziell entwickelten Schweißschutzhelm mit zusätzlicher Laserschutzbrille, die im Zusammenspiel vor Streustrahlung schützen. „Eine langarmige, hochwertige Schweißbekleidung inklusive Handschuhe, vorzugsweise Laserschutzbekleidung oder aus Leder, ist zudem für die Streustrahlung völlig ausreichend“, weiß Raimann aus der Praxis. Am Arbeitsplatz sorgen Absaugvorrichtungen dafür, dass Dämpfe und Partikel nicht eingeatmet werden. „Besonders wichtig ist, dass ein durchdachtes Konzept nicht nur den Schweißer, sondern auch seine Umgebung schützt“, bringt es Raimann auf den Punkt. Als zusätzliche Schutzmaßnahme vor Fehlbedienung hat IPG eine weitere Sicherheitsschranke eingebaut: „Bevor der Anwender das Gerät überhaupt in Betrieb nehmen kann, muss er sich bei uns registrieren und sich Videos zur Lasersicherheit und Inbetriebnahme ansehen. Erst dann erhält der Nutzer einen Freischaltcode für den Handlaser“, betont Raimann. Danach macht Lasaco als Reseller in Österreich selbstverständlich eine Einweisung vor Ort, bei der unter anderem nochmal darauf hingewiesen wird, welche Punkte für einen sicheren Betrieb zu beachten sind.

Normierung für mehr Akzeptanz

Noch seien für die Akzeptanz bzw. Integration dieser Technologie eigentlich unnötige Hürden zu überwinden: „Ein zentraler Punkt ist die fehlende Normierung für das Handlaserschweißen. Viele Kunden scheuen sich, neue Verfahren einzusetzen, solange es keine umfassenden Standards gibt“, ist Raimann überzeugt. Das Handlaserschweißen ist eine Technologie mit enormem Potenzial. „Aber nur durch umfassende Aufklärung über die Möglichkeiten des Handlaserschweißens und dessen verantwortungsvollen Einsatz können wir das volle Potenzial ausschöpfen. Das ist IPG und auch unserem Partner Lasaco ein großes Anliegen“, bemerkt der IPG-Experte, dem noch eines wichtig ist zu erwähnen: „Interessierte, die einen Einsatz eines Handlasers in ihrem Betrieb erwägen, sollen sich genauestens über die Hersteller und deren Geräte informieren. Wo wird produziert, welches Sicherheitskonzept wird geboten, gibt es einen Service- bzw. Ansprechpartner vor Ort, gibt es bereits interessante Referenzkunden, wie ist die Ersatzteilversorgung abgesichert etc.?“ Ralf Raimann und Alfred Lauton sind sich absolut einig: „Mit weiteren Zertifizierungen werden sich die Qualitätshersteller durchsetzen. Dank einer dadurch zunehmenden Akzeptanz wird sich das Handlaserschweißen am Markt etablieren.“