Automatisiertes Laserlöten im Karosseriebau
Glückliche Fügung
Laserstrahlen bringen Metalle zum Schmelzen und sogar zum Verdampfen – hocheffizient und punktgenau. Sie werden deshalb immer häufiger als Werkzeug für das Fügen von Bauteilen eingesetzt, zum Beispiel in der Automobilindustrie. Herkömmliche Geräte zum Laserlöten und -schweißen haben nur einen einzelnen Brennpunkt, auch Spot genannt. Das Unternehmen Laserline hat hingegen Mehrfach-Spot-Optiken entwickelt, mit denen sich auch besonders schwierige Materialien bearbeiten lassen. Für deren zuverlässige Funktion sorgen unter anderem Motoren von Faulhaber.
Bei der realisierten Lötanwendung werden zwei vorauslaufende, den Haupt-Spot flankierende Vor-Spots erzeugt, um Lotspritzer auf den Karosserieblechen zu vermeiden. (Bild: Dr. Fritz Faulhaber GmbH & Co. KG)
Um den Stahl vor Rost zu schützen, setzen Autohersteller für die Karosserien zum großen Teil verzinkte Bleche ein. Wurde die metallische Schutzschicht früher in der Regel galvanisch aufgetragen, so wird inzwischen immer häufiger die feuerverzinkte Variante gewählt. Sie bietet einen noch besseren Korrosionsschutz. Als solche Bleche in die Produktion eingeführt wurden, tauchte allerdings beim Löten ein unerwartetes Problem auf.
Löten oder Schweißen?
Das Löten bietet im Vergleich zum Schweißen für die Serienfertigung im Automobilbau eine Reihe von Vorteilen. Beim Schweißen werden die Bleche entlang der Schweißnaht selbst auf Schmelztemperatur gebracht und direkt miteinander verbunden. Das erfordert eine höhere Präzision und man erreicht keine Sichtnahtqualität. Beim Schweißen wird die Naht rauh und durch Zinkausgasungen porig. Beim Löten wird dagegen eine Naht aus einem anderen Material als Zusatzwerkstoff zwischen die Bleche eingebracht. Dieses Kupfer/Silizium-Lot – beim Löten flüssig und danach wieder fest – verbindet die Teile nicht nur, sondern füllt auch die Fuge zwischen ihnen aus. Das Löten erlaubt folglich eine größere Maßtoleranz und erfordert weniger Aufwand bei Einspannen der Werkstücke. Vor allem lassen sich damit spaltfreie Verbindungen in Sichtqualität erzielen, das heißt: man kann die gelöteten Bauteile anschließend direkt lackieren. Bei feuerverzinkten Blechen verhielt sich das Lot jedoch nicht wie gewohnt. „Auf den Flächen neben der Naht gab es vermehrt Spritzer von flüssigem Lot – vor allem Mikrospritzer, die anfangs kaum zu sehen sind, nach dem Lackieren aber deutlich in Erscheinung treten“, erklärt Dr. Axel Luft, Vertriebsleiter Automotive bei Laserline. „Auch die Qualität der Naht selbst ließ nach. Sie wurde rauer und bildete häufig sogenannte Wavelets, also Stellen, an denen das Lot die vorgesehene Nahtgrenze überschritt.“
