Laserschweißanlage für Aluminium-Stahl-Hybridkonstruktionen

Um die Herausforderungen beim Schweißen von Aluminium-Stahl-Verbindungen und dicken Blechen zu meistern, hat Kempson eine innovative Wasserkühlungslösung für den industriellen Einsatz entwickelt. Das Gerät ermöglicht das freie Umschalten zwischen Einzel-, Doppel- und Dreifachdrahtvorschub und Schweißnahtbreiten bis zu 8 mm. Dank Tiefschweißtechnologie und 24-Stunden-Hochlaststabilität bewältigt es die industriellen Herausforderungen beim Verbinden ungleicher Metalle und beim Schweißen dicker Bleche und dient als zentrales Werkzeug für die Schwerindustrie und das Schweißen von Hybridkonstruktionen.
  • Laserleistung: 3000/4000W
  • Automatischer Drahtvorschub: Φ0.8–2.0
  • Schweißdicke: 0.5–12 mm
  • Schweißnahtbreite: 1.5–8.0 mm
Preis: 9286 USD bis 11714 USD

Herausforderungen beim Schweißen von Aluminium-Stahl-Hybridstrukturen

Im Bestreben nach Leichtbau in der modernen Industrie hat sich die Laserschweißanlage für Aluminium-Stahl-Hybridstrukturen zu einer unverzichtbaren technischen Herausforderung entwickelt. Zwischen den beiden Metallen bestehen enorme Unterschiede in ihren physikalischen und chemischen Eigenschaften, was die industrielle Fertigung vor große Herausforderungen stellt.

Probleme:

  • Gefahr einer spröden Schicht: Beim Verschmelzen von Aluminium und Stahl bildet sich mit hoher Wahrscheinlichkeit eine spröde Verbindungsschicht; wird deren Dicke nicht kontrolliert, führt dies zu einem Sprödbruch der Verbindung.
  • Signifikanter Unterschied bei den Schmelzpunkten: Ein Unterschied von 900°C bei den Schmelzpunkten erhöht die Schwierigkeit, eine gleichmäßige Verschmelzung mit dem Schmelzbad zu erreichen, erheblich.
  • Fehlende Wärmeleitfähigkeit: Aluminium leitet Wärme extrem schnell ab, was leicht zu unvollständiger Verschmelzung auf der Stahlseite oder zu Überhitzung und Durchbrennen auf der Aluminiumseite führen kann.
  • Thermische Spannungsrissbildung: Unterschiede in den Wärmeausdehnungskoeffizienten erzeugen erhebliche innere Spannungen, die leicht zu Heißrissen in der Schweißnaht führen können.
  • Interferenzen durch hohe Reflektivität: Die hohe Reflektivität von Aluminium verringert die Energieabsorption und stellt eine Gefahr für die Kernkomponenten des Lasers dar.
  • Behinderung durch die Oxidschicht: Die hochschmelzende Oxidschicht auf der Aluminiumoberfläche behindert die Benetzung durch das Schmelzbad, was zu Schlackeneinschlüssen oder Porosität führt.

Solutions: 

Mit der Kempson-Laserschweißmaschine für Aluminium und Stahl (3000W/4000W Dickplatten-Wasserkühlungsserie)Alle oben genannten Probleme können gelöst werden.

  • Intelligentes Energiemanagement: Die Wärmezufuhr wird präzise gesteuert, um die spröde intermetallische Schicht in einem sicheren, hochfesten Bereich zu halten.
  • Multimode-Drahtzuführung: Verwendet 1/2/3-Draht-Zuführung, um die Schmelzbadchemie zu optimieren und Unterschiede in den physikalischen Eigenschaften auszugleichen.
  • Patentierte Wobble-Technologie: Durch das Rühren des Schmelzbades mit hohen Frequenzen wird die Benetzung des Metalls verbessert und das Korngefüge verfeinert.
  • Kühlung mit konstanter Temperatur: Ein 18,000-Watt-System in Militärqualität gewährleistet eine stabile Leistungsabgabe beim kontinuierlichen Schweißen ungleicher Metalle.
  • Antireflexionsschutz: Speziell angefertigte GW-Laser und „Black Gold“-Brenner verhindern Laserschäden durch hochreflektierende Aluminiumlegierungen.
  • Tiefenpenetration in einem Durchgang: Ermöglicht das Einschweißen von Hybridstrukturen mit einer Dicke von 0.5 bis 12 mm und erreicht dabei die Festigkeit des Grundwerkstoffs.

Das Kempson 3000W/4000W Schweißgerät ist ein Präzisionswerkzeug, mit dem die Grenzen des Schweißens ungleicher Metalle durchbrochen werden und komplexe „Aluminium-Stahl-Verbindungen“ vom Labor in die industrielle Großproduktion überführt werden können.

Funktionsprinzip

Das wassergekühlte Laserschweißsystem Kempson 3000/4000W ist ein intelligentes, optisch gesteuertes System. Ein Hochleistungslaser erzeugt hochkonzentrierte Energie, die nach intelligenter Parametereinstellung auf einen patentierten Schweißbrenner geleitet wird. Dieser schmilzt Grundmaterial und Schweißdraht sofort auf und erzeugt unter Schutzgas schnell eine feste Schweißnaht.
Während des Schweißvorgangs verfügt die Anlage über ein integriertes Wasserkühlsystem, das wie eine hochpräzise Klimaanlage funktioniert. Eine Wasserpumpe befördert das Kühlmittel durch den Laserkern, um Wärme aufzunehmen. Diese wird anschließend über einen Hochleistungs-Wärmetauscher abgeführt, wodurch die Anlage auch im 24-Stunden-Dauerbetrieb unter Volllast eine konstante Temperatur beibehält.
Die Maschine kann problemlos Bleche bis zu einer Dicke von 12 mm durchdringen und verschweißen. Bei der Verarbeitung unterschiedlicher Metalle wie Aluminium und Stahl steuert sie das Schmelzbad präzise durch eine stabile Energiezufuhr, um hochfeste, verlustfreie Verbindungen in Industriequalität zu erzielen.

Ersatzteile

GW-Faserlaserquelle

Professionell angepasste Lichtquelle in Industriequalität mit integrierten Antireflexionschips, die Parameterspeicherung und intelligente Systemaktualisierungen unterstützt.

Anti-Spritz-Schwarzgold-Taschenlampe

Verwendet ein patentiertes Anti-Spritz-Design und mehrfach drehbare, austauschbare Schutzlinsen, wodurch der Verbrauch von Verschleißteilen deutlich reduziert und die Präzision verbessert wird.

Schneider Electric System

Ausgestattet mit französischen Schneider-Kernkomponenten mit Stromfiltern und Trennschaltern, um die Sicherheit und Stabilität der Schaltung auch unter extremen Bedingungen zu gewährleisten.

S&A Kundenspezifische Kältemaschine

Ausgestattet mit einem 18,000-W-S&A-Wasserkühlsystem mit Vollkupferrohren für präzise Temperaturregelung bei Dauerbetrieb unter hoher Leistung.

Allradantrieb-Schrittdrahtvorschubgerät

Ein Schneckengetriebe mit Vierradantrieb ermöglicht präzises Umschalten zwischen Einzel-, Doppel- und Dreifachdrähten und gewährleistet so einen reibungslosen Drahtvorschub ohne Störungen.

Biegefestes Glasfaserkabel

Standardmäßiges 10-Meter-Industrie-Glasfaserkabel und Universalräder überwinden die Grenzen des Platzes und ermöglichen flexible Einsätze mit großer Reichweite und über weite Distanzen.

Vorteile

Überwindung der Durchdringung dicker Platten

Die speziell für 0.5–12 mm dicke Bleche entwickelte Tiefschweißtechnologie ermöglicht das Einschweißen dicker Bleche in einem Arbeitsgang mit einer Festigkeit, die der des Grundwerkstoffs entspricht. Beim Schweißen von Aluminium-Stahl-Hybridkonstruktionen erzielt sie eine hervorragende Grenzflächenhaftung und löst das Problem unvollständigen Durchschweißens bei dickwandigen Metallen.

Dreifache Drahtzuführungsmodi

Die Anlage ermöglicht das freie Umschalten zwischen einfacher, doppelter und dreifacher Drahtzufuhr und erweitert die Schweißnahtbreite auf bis zu 8 mm. Dieses System ist für das Laserschweißen ungleicher Metalle von entscheidender Bedeutung, da es die Unterschiede zwischen Aluminium und Stahl durch massive Drahtzufuhr effektiv ausgleicht und so die Nahtfülle und die Festigkeit der Struktur verbessert.

Unterstützt 24-Stunden-Betrieb

Der 18,000-W-Kühler mit Vollkupferrohren sorgt für eine leistungsstarke Kühlung und ermöglicht den unterbrechungsfreien 24/7-Betrieb der Maschine, selbst in Umgebungen mit hohen Temperaturen. Er gewährleistet eine verlustfreie Leistungsabgabe auch bei anspruchsvollen Anwendungen wie dem Laserschweißen von Aluminium auf Stahl.

Patentierte schwarze Goldfackel

Ausgestattet mit Kempsons patentiertem, mehrfach rotierendem Anti-Spritzer-Schwarzgoldbrenner mit zwei Hochtemperaturalarmen und einer Antireflexionsbeschichtung für längere Linsenlebensdauer. Für Anwender von Laserschweißgeräten in der Leichtbaufertigung reduziert diese Innovation den Verschleißteilwechsel um 80 %.

Kabelzuführung für Allradantrieb

Es verwendet ein robustes und präzises Vierrad-Schrittmotorsystem mit Schneckengetriebe in Industriequalität, das stärker und präziser als herkömmliche Zweiradantriebe ist. Dadurch wird ein gleichmäßiger Drahtvorschub beim Schweißen über große Entfernungen oder mit komplexen Schweißbahnen für hochwertige Hybridstrukturen gewährleistet.

Antireflexionschip

Der speziell angefertigte GW-Antireflexions-Chiplaser schützt vor Beschädigungen durch hochreflektierendes Laserlicht beim Aluminiumschweißen. In Kombination mit dem 2 mm dicken Blechchassis und dem elektrischen System von Schneider ist die Maschine robust und langlebig und eignet sich daher ideal für die Bearbeitung hochreflektierender Materialien wie Aluminium und Kupfer.

Kenngrößen

ParameterKPS-XLHW3000KPS-XLHW4000
Laserleistung3000W4000W
KühlungsmethodeS&A Kundenspezifischer Kaltwassersatz (7500W)S&A Kundenspezifischer Kaltwassersatz (18000W)
Teller-Sortiment0.5 — 12 mm0.5 — 12 mm
Kehlnaht (Edelstahl)9 mm11 mm
Kehlnaht (Kohlenstoffstahl)10 mm12 mm
Kehlnaht (Aluminium)8.5 mm10.5 mm
SchweißnahtBreite 8 mm / Verstärkung 4.5 mmBreite 8 mm / Verstärkung 4.5 mm
DrahtmodusEinfach-/Doppel-/DreifachschaltungEinfach-/Doppel-/Dreifachschaltung
KabeldurchmesserΦ0.8 — 2.0 mmΦ0.8 — 2.0 mm
Energieverbrauch≤ 3 kW≤ 3.5 kW
Energienachfrage380V380V
Faserlänge10 m (Unterstützt große Entfernungen)10 m (Unterstützt große Entfernungen)
Abmessungen0.7 * 1.1 * 1.3 m0.7 * 1.1 * 1.3 m
Gewicht~ 235kg~ 250kg
KernkonfigurationGW Antireflexion / SchneiderGW Antireflexion / Schneider

Anwendung

Der wassergekühlte 3000W/4000W-Laserschweißer von Kempson für dicke Bleche zeichnet sich durch hervorragende Tiefenpenetration und hohe Stabilität aus und findet breite Anwendung in hochfesten Industriezweigen.

Automobil-Leichtbau

Wird zum Schweißen von Aluminium-Stahl-Hybridkonstruktionen verwendet, beispielsweise für Verbundverbindungen zwischen Karosserierahmen aus Aluminiumlegierung und hochfesten Stahlträgern.

Schwere Maschinerie

Geeignet für hochfestes Tiefschweißen von dickwandigen Metallplatten wie Bergbauausrüstung und Baggerarmen.

Schiffstechnik

Führt rund um die Uhr ununterbrochen hochwertige Schweißarbeiten an dicken Rumpfplatten und Offshore-Plattformstrukturen durch.

Stahlbrücken

Ermöglicht tiefes Einschweißen ohne Verformung in einem Arbeitsgang für Brückenhauptträger und Tragkonstruktionen.

Druckbehälter

Erfüllt die strengen Anforderungen an Schweißnahtdichte und Druckbeständigkeit in Chemietanks, Kesseln und anderen Spezialanlagen.

Windkraft

Wird häufig für das automatisierte Schweißen von Windkraftanlagenturmflanschen und dickwandigen Rohren eingesetzt, um die Dauerfestigkeit zu verbessern.

Ob es um die Entwicklung einer leichten Laserschweißanlage für Aluminium und Stahl oder um die Bearbeitung dicker Bleche in der Schwerindustrie geht, Kempson bietet hocheffiziente und qualitativ hochwertige Lösungen.

Schweißschau

Hersteller und Lieferant von Aluminium-Stahl-Hybridkonstruktionen durch Schweißen

Auf dem Weg zu leichter und hochfester moderner Fertigung ist die Wahl eines professionellen Aluminium-Stahl-Hybridstruktur-Schweißen Der Hersteller ist von entscheidender Bedeutung. Kempson verfügt über umfassende Branchenerfahrung und ist ein weltweit führendes Unternehmen Laserschweißmaschine für Aluminium-Stahl-Verbindungen Kempson ist ein Zulieferer, der sich auf die Lösung von Verbindungsproblemen ungleicher Metalle für Kunden weltweit spezialisiert hat. Mit Kempson entscheiden Sie sich für einen Partner mit über 30 Kernpatenten und einem Serviceangebot in mehr als 50 Ländern. Kontakt Kontaktieren Sie uns für eine maßgeschneiderte Lösung in Industriequalität.

Häufig gestellte Fragen

Worin besteht der Unterschied zwischen 1500 W und 3000 W/4000 W beim Aluminium-Stahl-Schweißen?

Die 1500-W-Variante eignet sich für das Präzisionsschweißen dünner Bleche unter 3 mm, während die 3000-W-/4000-W-Varianten für dickere Bleche und unterschiedliche Metalle ausgelegt sind. Sie bieten eine höhere Energiedurchdringung, um den Schmelzpunktunterschied zwischen Aluminium und Stahl auszugleichen, was für eine tiefe Schweißnaht entscheidend ist. Aluminium-Stahl-Hybridstruktur-Schweißen.

Warum brechen Aluminium-Stahl-Schweißnähte so leicht? Wie lässt sich das Problem lösen?

Die größte Sorge beim Schweißen von Aluminium und Stahl ist die spröde intermetallische Verbindungsschicht. Kempson nutzt eine intelligente Wobble-Technologie und eine präzise Wärmeeinbringungssteuerung, um die Dicke dieser Schicht in einem minimalen Bereich zu halten und so eine hohe Zugfestigkeit und Zähigkeit der Verbindung zu gewährleisten.

Wird der Laser beim Schweißen von Aluminium durch hohe Reflexion beschädigt?

Herkömmliche Laser bergen tatsächlich das Risiko von Schäden durch Rücklicht. Die Geräte von Kempson sind jedoch mit professionell angepassten GW-Antireflexions-Chiplasern ausgestattet, die das Rücklicht von stark reflektierenden Materialien wie Aluminium und Kupfer effektiv absorbieren und unterdrücken.

Ist die Drahtzufuhr beim Hybrid-Schweißen von Aluminium und Stahl zwingend erforderlich?

Es wird dringend empfohlen. Aufgrund der enormen Unterschiede in den Eigenschaften können durch die Verwendung der Einzel-/Doppel-/Dreifach-Drahtvorschubmodi von Kempson zum Einbringen spezifischer Legierungselemente Lücken überbrückt und die metallurgische Zusammensetzung der Schweißnaht verbessert werden, wodurch Heißrisse vermieden werden.

Kann diese Hochleistungsausrüstung einen 24-Stunden-Dauerbetrieb gewährleisten?

Ja. Diese Serie ist speziell für den Einsatz in der Schwerindustrie konzipiert und mit einem 18,000-W-Kühlsystem mit hoher Kapazität ausgestattet, um eine konstante Temperatur und keinen Leistungsverlust unter Volllast und im ganztägigen Betrieb zu gewährleisten.

Kann die Festigkeit lasergeschweißter Aluminium-Stahl-Konstruktionen das Niveau des Grundwerkstoffs erreichen?

Mit geeigneten Parametern und Drahtkompensation kann die Festigkeit der Verbindung 80–90 % der Festigkeit des Grundwerkstoffs erreichen. Im Vergleich zu herkömmlichen Niet- oder Klebeverfahren reduziert das Laserschweißen das Gewicht deutlich und verbessert die mechanischen Eigenschaften der Verbindung.

Suchen Sie eine Hybrid-Faserlaser-Schweißmaschine für Aluminium- und Stahlkonstruktionen?

Fordern Sie noch heute ein Angebot an, und unsere Experten helfen Ihnen bei der Auswahl des richtigen Modells.

Hinterlassen Sie uns eine Nachricht
Sie können uns gerne eine Nachricht hinterlassen, wir melden uns innerhalb von 24 Stunden bei Ihnen.
Kontaktformular
Oben