Kupfer Laserschweißen

Das Kupfer Laserschweißen ist durch seine hohe Leitfähigkeit ein gern genutzter Werkstoff in der Vakuumtechnik, der E-Mobilität oder in der Elektronik. Aufgrund der hochreflektiven Eigenschaft gibt es zwei zentrale Herausforderungen beim Laserschweißen von Kupferlegierungen. Einerseits die gleichbleibende hohe Schweißnahtqualität und anderseits die Reduzierung von Schweißspritzern während des Fügeprozesses.

Welche Schweißmethoden eignen sich für das Schweißen von Kupfer?


Schweißen mit sichtbaren Wellenlängen

Hier werden Laserstrahlen mit grünen Wellenlängen eingesetzt, womit beim Laserschweißen von Kupfer eine höhere Absorption des Laserlichts und somit eine höhere Prozesseffizienz erreicht wird. Der grüne Laserstrahl erzielt große Vorteile im Wärmeleitungsschweißens. Es ist völlig irrelevant wie die Fügeoberfläche ist – ob gebürstet, poliert, geätzt oder oxidiert, mit der speziellen Keyholeform kann prozesssicheres und qualitativ gleichbleibendes Tiefschweißen erzielt werden. 

Schweißen mit Single Mode Strahlqualität

Durch infrarotes Laserlicht wird das Kupfer schnell verflüssigt und die Absorption des infraroten Laserlichtes auf ca. 20% erhöht. Es entsteht eine stabile Dynamik im Kupfer Schmelzbad, aufgrund der schnellen und gleichzeitigen Bewegungsabläufe des Laserspots während der Vorwärtsbewegung(Wobbeln). Das Schweißen mit Single Mode ist eine kostengünstige Variante Kupfer effektiv mit nur wenigen Schweißspritzern zu fügen. 

Schweißstrategie von Aluminium-Service

Wir nutzen die Schweißmethodik „Laserschweißen mit Strahlformung“, auch genannt Brightline Weld die sich sehr gut zum Schweißen von Kupfer eignet. Dies wird durch einen 6kW Laser ermöglicht, der den Faserkern erzeugt und durch die hohe Intensität die Einschweißtiefe ermöglicht. Der 6kW Laser der für das Tiefschweißen vorgesehen ist, ist mit einem 4kW Laser gekoppelt, der den Faserring erzeugt für die Stabilisierung des Schmelzbades und reduziert somit die unerwünschten Schweißspritzer. Mit diesem Verfahren schweißen wir mit einem gekoppelten Laser mit 10kW, Kupfer bis max. 8 mm Tiefe und dies dicht und ohne Schweißspritzer. 

Welche Vorteile hat das Laserschweißen vom Kupfer im Vergleich zu Alternativverfahren wie Löten oder WIG-Schweißen

• Hohe qualitative Umsetzung – Mit geeignetem Verfahren werden Schweißspritzer reduziert und durch die optimierte Schmelzbaddynamik kommt es zu keinerlei Porenbildung.
• Reproduzierbar – Die Wiederholgenauigkeit beim Laserschweißen von Kupfer ist deutlich höher als die Fügeverfahren Weichlöten und WIG-Schweißen
• Kontaktlos – Der Laser ist ein berührungsloses Fügeverfahren. Die Fügekomponenten werden weder beschädigt noch verschmutzt.
• Flexibel – Egal wie die Oberflächenbeschaffenheiten der Kupfer Komponenten vorliegen, mit dem grünen Laser wird immer in gleichbleibender Qualität geschweißt.