多くの技術的構造物は何らかの形の鋼構造を採用しています。 コンテナ船、鉄道車両、橋、風力タービンのタワーなど、これらの構造物には数百メートルの溶接部がある場合があります。 したがって、金属活性ガス溶接やサブマージアーク溶接などの従来の工業プロセスが使用される場合、問題が発生します。アーク強度が低いため、消費されるエネルギーのほとんどは実際には溶接プロセスでは使用されず、部品への熱損失として使用されます。 。 溶接後の処理に必要なエネルギーは、通常、溶接プロセス自体に必要なエネルギーと同様です。 「これらのエネルギー集約的なプロセスは、材料に深刻な熱損傷を引き起こし、構造の深刻な変形を引き起こし、その後に非常に費用のかかる矯正作業が行われます。
「コンポーネントによっては、従来のアークプロセスと比較して、溶接中にコンポーネントに入力されるエネルギーを最大 80 パーセント削減でき、溶加材の消費量を最大 85 パーセント削減できます。」「さらに、溶接の必要はありません」研究対象のコンポーネントの矯正プロセスを行うことで、生産時間とコストを削減し、高強度鋼を加工し、生産チェーン全体の CO2 バランスを大幅に改善することができます。ドイツおよび世界中で多数の鉄鋼構造物が建設されていることを考えると、 , これは非常に有利になる可能性があります。 これは、レーザー ビームの強度が高いため、入力エネルギーが溶接点に集中する一方、部品の周囲の領域は比較的低温のままであるためです。 「溶接時間も 50 ～ 70% 短縮されました。
新しいプロセスはシームの品質の面でも優れています。従来の溶接プロセスではシームが V 字型であるのに対し、シームは著しく薄く、エッジはほぼ平行になっています。 「レーザー溶接が鉄骨構造プロセスに使用されれば、ドイツの中堅企業にとってユニークなセールスポイントとなり、国際競争における市場での地位を強化するでしょう。
1 メートルの溶接の場合、厚さ 30 mm のシートのコストは、その後の矯正プロセスを含め、サブマージ アーク溶接と比較して 50 パーセント削減できます。 板厚が 20 mm 未満の場合は、金属活性ガス溶接プロセスも一般的に使用され、最大 80% までコストをさらに削減できる可能性があります。 大企業の場合、溶接溶加材だけで年間 100 ユーロ以上のコストを節約できます。000。 さらに、使用されるレーザー光源は、その高効率 (約 50 パーセント) と良好なプロセス効率 (エネルギー入力の 80 パーセント削減) により、エネルギーコストの上昇を防ぐ大きな可能性をもたらします。 実際に適用できるというこの証拠により、この方法は他の用途にも拡張できるようになりました。
溶加材を追加している間、レーザーは溶接される 2 枚のシートの端の間の接合部に配置されます。 レーザー ビームのエネルギーは、ワークピースのエッジとワイヤ上のフィラー メタルを溶かし、2 つのピース間のギャップを埋めて高品質の溶接を作成します。 このプロセスは、溶接鋼構造の一般的な接合構成に使用できます。 シートの端はプラズマ切断されており、接合部には幅 2 mm までの隙間が生じる場合がありますが、レーザー溶接プロセスによりこの隙間を確実に埋めることができます。 ウェブ (T ジョイント) または突き合わせジョイントを溶接する場合、このプロセスによりジョイントが完全に完了します。つまり、2 つの部品が接触領域全体で接続されます。 従来の鉄骨構造では、特に T ジョイントを使用する場合に技術的な制限があります。
