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3D-Laserschweißen von Edelstahl und Aluminium

Präzise Schweißnähte, komplexe Geometrien und reproduzierbare Fertigung mit konzentriertem Wärmeeintrag.
3D-Laserschweißprojekt anfragen

Was ist 3D-Laserschweißen?

stainlesstec bietet 3D-Laserschweißen von Edelstahl und Aluminium für anspruchsvolle Bauteile und Schweißbaugruppen. Das Verfahren ermöglicht eine präzise Energieeinbringung und eignet sich insbesondere für komplexe dreidimensionale Nahtverläufe, filigrane Konstruktionen und wiederkehrende Bauteile mit hohen Anforderungen an Prozesssicherheit und Reproduzierbarkeit.

Beim Laserschweißen wird die zum Aufschmelzen benötigte Energie stark konzentriert in den Fügebereich eingebracht. Im Unterschied zu konventionellen Schweißverfahren lässt sich der Energieeintrag dadurch räumlich sehr gezielt steuern: Die Schweißnaht kann schmal ausgeführt und die thermische Belastung des umliegenden Materials begrenzt werden.

Beim 3D-Laserschweißen kommt hinzu, dass der Laser komplexen räumlichen Konturen folgen kann. Dadurch lassen sich nicht nur ebene Blechteile, sondern auch dreidimensionale Bauteile und Baugruppen entlang definierter Nahtverläufe bearbeiten. Das eröffnet Möglichkeiten für Konstruktionen, bei denen konventionelle Schweißverfahren hinsichtlich Zugänglichkeit, Wärmeeintrag oder Reproduzierbarkeit an Grenzen stoßen.

Dabei betrachten wir das Laserschweißen nicht isoliert: Auf Wunsch übernehmen wir auch die Herstellung der Einzelteile, das Kanten, die Vorbereitung der Fügestellen und die anschließende Weiterbearbeitung.

Vorteile des 3D-Laserschweißens

Konzentrierter Wärmeeintrag

Die Energie wird lokal in den Bereich der Schweißnaht eingebracht. Dadurch kann die thermisch beeinflusste Zone gegenüber weniger konzentrierten Schweißprozessen begrenzt werden – interessant besonders bei Bauteilen, bei denen Verzug und thermische Belastung möglichst gering gehalten werden sollen.

Schmale Schweißnähte

Der konzentrierte Energieeintrag ermöglicht präzise und vergleichsweise schmale Nahtgeometrien. Bei geeigneter Konstruktion kann dadurch auch der Aufwand für die spätere Nahtbearbeitung reduziert werden.

Komplexe 3D-Geometrien

Der Laser kann definierten räumlichen Konturen folgen. Damit eignet sich das Verfahren für Bauteile, deren Schweißnähte nicht ausschließlich in einer Ebene verlaufen.

Hohe Reproduzierbarkeit

Ist ein Prozess für eine Baugruppe eingerichtet, lassen sich definierte Nahtverläufe wiederholt abfahren. Das macht 3D-Laserschweißen besonders für anspruchsvolle Kleinserien und wiederkehrende Bauteile interessant.

Hohe Prozessgeschwindigkeit

Bei geeigneten Anwendungen können hohe Schweißgeschwindigkeiten erreicht werden. Dadurch kann das Laserschweißen auch bei wiederkehrenden Bauteilen wirtschaftliche Vorteile bieten.

Laserschweißen von Edelstahl

Beim Laserschweißen von Edelstahl kann der konzentrierte Wärmeeintrag insbesondere bei präzisen, verzugssensiblen Bauteilen Vorteile bieten. stainlesstec verarbeitet unterschiedliche schweißgeeignete Edelstahlgüten, darunter häufig verwendete Werkstoffe wie:

  • 1.4301 / AISI 304
  • 1.4307 / AISI 304L
  • 1.4404 / AISI 316L
  • 1.4571 / AISI 316Ti

sowie weitere projektspezifisch geforderte Edelstahlqualitäten. Welche Prozessparameter und gegebenenfalls welcher Zusatzwerkstoff erforderlich sind, hängt von Werkstoff, Materialstärke, Nahtgeometrie und späterer Beanspruchung ab.

Mehr zum Edelstahlschweißen

Laserschweißen von Aluminium

Auch Aluminium lässt sich mit dem Laser schweißen, stellt aufgrund seiner physikalischen und metallurgischen Eigenschaften jedoch besondere Anforderungen an Prozessführung und Bauteilvorbereitung.

stainlesstec verarbeitet die gängigen schweißgeeigneten Aluminiumlegierungen, unter anderem aus den AlMg- und AlMgSi-Werkstoffgruppen. Bei speziellen oder hochfesten Aluminiumlegierungen muss die Schweißeignung entsprechend der konkreten Legierung und Anwendung bewertet werden.

Insbesondere bei Aluminium können eine kontrollierte Energieeinbringung und reproduzierbare Prozessführung für präzise Bauteile interessant sein.

Mehr zum Aluminiumschweißen

3D-Laserschweißen oder WIG-/MIG-Schweißen?

Laserschweißen ersetzt konventionelle Schweißverfahren nicht grundsätzlich. Entscheidend ist, welches Verfahren zur Konstruktion und Fertigungsaufgabe passt.

3D-Laserschweißen bietet besondere Vorteile, wenn:

  • komplexe räumliche Nahtverläufe erforderlich sind
  • der Wärmeeintrag lokal begrenzt werden soll
  • Verzug kritisch ist
  • schmale Schweißnähte gewünscht sind
  • hohe Wiederholgenauigkeit erforderlich ist
  • wiederkehrende Bauteile automatisiert gefertigt werden sollen

WIG- oder MIG-Schweißen kann dagegen sinnvoller sein, wenn:

  • größere Fügespalte ausgeglichen werden müssen
  • Bauteiltoleranzen stärker variieren
  • Konstruktion und Stückzahl keine automatisierte Fertigung rechtfertigen
  • manuelle Zugänglichkeit und Flexibilität wichtiger sind

Wir entscheiden deshalb nicht nach dem Prinzip „Laser ist moderner“, sondern danach, welches Verfahren für das konkrete Bauteil technisch und wirtschaftlich sinnvoll ist.

Mehr zum WIG-/MIG-Schweißen

Gute Vorbereitung ist beim Laserschweißen entscheidend

Die hohe Präzision des Verfahrens stellt gleichzeitig hohe Anforderungen an die Bauteile. Während bei manuellen Schweißverfahren gewisse Abweichungen während des Schweißens ausgeglichen werden können, benötigt ein reproduzierbarer Laserprozess definierte Voraussetzungen. Besonders wichtig sind:

Passgenaue Fügestellen

Spaltmaß und Position der Bauteile müssen zur vorgesehenen Schweißstrategie passen.

Reproduzierbare Bauteilgeometrie

Bei Serien und Kleinserien müssen die Einzelteile innerhalb definierter Toleranzen gefertigt werden.

Saubere Oberflächen

Verunreinigungen im Fügebereich können die Qualität des Schweißprozesses beeinflussen.

Geeignete Vorrichtungen

Die Bauteile müssen während des Schweißvorgangs exakt und reproduzierbar positioniert werden.

Schweißgerechte Konstruktion

Nahtverlauf und Zugänglichkeit sollten möglichst bereits bei der Konstruktion auf das Verfahren abgestimmt werden.

Genau hier bietet unsere eigene Blechbearbeitung einen Vorteil.

Vom Laserteil zur 3D-lasergeschweißten Baugruppe

stainlesstec kann die Komponenten einer Schweißbaugruppe selbst fertigen:

Laserschneiden → Stanzen → Abkanten → Bauteilpositionierung → 3D-Laserschweißen → Nachbearbeitung → Fertige Baugruppe

Dadurch können wir bereits beim Zuschnitt und Kanten darauf achten, dass die späteren Fügestellen für den Laserschweißprozess geeignet sind. Auch Positionierhilfen, Laschen oder Steckgeometrien können konstruktiv vorgesehen werden, um die Einzelteile reproduzierbar zusammenzufügen.

So werden Blechbearbeitung und Laserschweißen zu einem durchgängigen Fertigungsprozess.

3D-Laserschweißen für Kleinserien

Automatisierte Verfahren werden häufig ausschließlich mit Großserien verbunden. Bei technisch anspruchsvollen Bauteilen kann 3D-Laserschweißen jedoch bereits bei deutlich kleineren Stückzahlen interessant sein. Entscheidend ist das Verhältnis zwischen Einrichtungsaufwand und wiederkehrender Fertigung.

Gerade bei anspruchsvollen Kleinserien können die hohe Reproduzierbarkeit und die automatisierte Führung des Nahtverlaufs einen erheblichen Vorteil darstellen. Bei einem neuen Bauteil prüfen wir deshalb, ob sich der Aufwand für Programmierung und Vorrichtung hinsichtlich Stückzahl und Anforderungen sinnvoll darstellen lässt.

Präzision für anspruchsvolle Anwendungen

3D-Laserschweißen eignet sich insbesondere für Bauteile, bei denen komplexe Geometrie, präzise Fertigung und reproduzierbare Qualität zusammentreffen. Typische Einsatzfelder können beispielsweise sein:

Maschinen- und Anlagenbau

Präzise Gehäuse, Komponenten und Sonderkonstruktionen.

Luftfahrt und Hightech

Leichte und komplexe Bauteile mit hohen Anforderungen an Fertigungsgenauigkeit und Prozessführung.

Pharma und technische Spezialanwendungen

Edelstahlkomponenten, bei denen präzise Nahtführung und kontrollierter Wärmeeintrag gefragt sind.

Wehrtechnik

Komplexe Bauteile und Kleinserien nach definierten Material- und Fertigungsvorgaben.

Die tatsächlich erforderlichen Werkstoffe, Prüfungen und Dokumentationen werden projektbezogen festgelegt.

Vom Prototyp zum reproduzierbaren Prozess

Bei einem neuen Laserschweißprojekt steht zunächst die Entwicklung eines stabilen Fertigungsprozesses im Vordergrund. Dazu gehört die Bewertung von:

  • Bauteilgeometrie
  • Werkstoff und Materialstärke
  • Fügesituation
  • Nahtverlauf
  • Bauteiltoleranzen
  • Positionierung und Vorrichtung
  • Prozessparametern
  • Anforderungen an die fertige Verbindung

Ist der Prozess definiert, kann er für wiederkehrende Bauteile reproduzierbar eingesetzt werden. Damit eignet sich das Verfahren besonders für Unternehmen, die nach einer erfolgreichen Erstfertigung gleichbleibende Kleinserien oder wiederkehrende Baugruppen benötigen.

Sprechen wir über Ihr Projekt.

Schicken Sie uns Zeichnung oder CAD-Daten per E-Mail – mit Werkstoff, Stückzahl und Anforderungen. Wir melden uns mit einer belastbaren Einschätzung.

Anfrage per E-Mail

oder direkt an info@stainlesstec.de – Zeichnung, STEP oder DXF einfach anhängen.

DIREKTER DRAHT: +49 5121 690 85-0