Koaxiale Absaugung und Schutzgaszufuhr beim Laserstrahlschweißen im Vakuum

Das Laserstrahlschweißen im Vakuum, kurz LaVa, ermöglicht durch die gezielte Energieeinbringung eine Vielzahl an neuen Möglichkeiten für das Fügen dickwandiger Bleche sowie präziser Kleinbauteile, wodurch es Bereiche des Elektronen-strahlschweißens übernimmt. Während beim Elektronenstrahlschweißen der Strahl im Hochvakuum erzeugt wird, muss der Laserstrahl über ein spezielles Schutzglas in das Vakuum geführt werden. Das Schutzglas muss vor Kontamination geschützt werden, was bereits mit dem am ISF entwickeltem OptiShield möglich ist. Beim Schweißen von dickwandigem Aluminium oder beschichteten Werkstoffen, wie z. B. feuerverzinkten Blechen, treten verstärkt Prozessemission auf, die das Schutzglas trotz OptiShield bedampfen und das Fügen bisher unmöglich machten. Die vorliegende Arbeit zeigt die Erweiterung des OptiShield-Systems und erfolgreiches Fügen dieser stark emittierenden Fügewerkstoffe mittels Laserstrahlschweißen im stationären und mobilen Vakuum. Neben der Erweiterung durch eine koaxiale Absaugung sowie eine Blende wird auch der Einfluss der koaxialen Schutzgaszufuhr in Abhängigkeit vom Druckbereich und Abstand des OptiShield-Systems zur Schweißstelle untersucht.