METHOD AND APPARATUS FOR SPOT WELDING WORKPIECES PARTICULARLY MADE OF COPPER, COPPER ALLOYS, GOLD OR JEWELLERY MATERIALS USING LASER PULSES WITH GREEN WAVELENGTH
Bei einem Verfahren zum Punktschweißen von Werkstücken, insbesondere aus Kupfer, Kupferlegierungen, Gold oder Schmuckwerkstoffen, mittels Laserpulsen (31) mit einer Wellenlänge von 500 bis 540 nm zur Erzeugung von Einschweißtiefen größer 0,5 mm, bevorzugt von 0,8 bis 1,3 mm, besonders bevorzugt größ...
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Format: | Patent |
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Zusammenfassung: | Bei einem Verfahren zum Punktschweißen von Werkstücken, insbesondere aus Kupfer, Kupferlegierungen, Gold oder Schmuckwerkstoffen, mittels Laserpulsen (31) mit einer Wellenlänge von 500 bis 540 nm zur Erzeugung von Einschweißtiefen größer 0,5 mm, bevorzugt von 0,8 bis 1,3 mm, besonders bevorzugt größer 1,3 mm, wobei die Laserpulse (31) einen zwischen ca. 1 ms und ca. 20 ms dauernden Hauptpulsabschnitt (6b) mit einer Pulsspitzenleistung zwischen ca. 1600 W und ca. 6000 W aufweisen, weist die Leistung der Laserpulse (31) jeweils einen zeitlichen Pulsverlauf mit einem zeitlich ersten Pulsabschnitt (6a) in Form einer ansteigenden Pulsflanke zur Erzeugung einer Schmelztemperatur und anschließend einer Verdampfungstemperatur in dem Werkstück, mit dem Hauptpulsabschnitt (6b) als zeitlich zweiten Pulsabschnitt zur Schmelzbaderzeugung mit einem Dampfkanal in dem Werkstück, mit einem zeitlich dritten Pulsabschnitt (6c) in Form einer Pulsflanke, die zunächst senkrecht auf mindestens 3/4 der Leistung am Ende des Hauptpulsabschnittes (6b) und anschließend flacher abfällt, zur Rückführung des Dampfkanals und mit einem zeitlich vierten Pulsabschnitt (3d) in Form eines tiefen Pulsplateaus, dessen Höhe zwischen 1/3 und 1/4 der Leistung am Ende des Hauptpulsabschnittes (6b) beträgt, zum Ausschwingen der Schmelze auf.
In a method for spot welding workpieces, more particularly made of copper, copper alloys, gold or jewellery materials, using laser pulses (31) having a wavelength of 500 to 540 nm to produce welding depths greater than 0.5 mm, preferably 0.8 to 1.3 mm, especially preferably greater than 1.3 mm, wherein the laser pulses (31) have a main pulse section (6b) lasting between approx. 1 ms and approx. 20 ms with a peak pulse power level between approx. 1600 W and approx. 6000 W, the power level of each of the laser pulses (31) has a time plot comprising a temporally first pulse section (6a) in the form of a rising pulse edge, representing the creation of a melting temperature and then a vaporisation temperature in the workpiece; comprising the main pulse section (6b) as a temporally second pulse section, representing the creation of a melt bath with a keyhole in the workpiece; comprising a temporally third pulse section (6c) in the form of a pulse edge which initially falls vertically to at least 3/4 of the power level at the end of the main pulse section (6b) and then falls more gradually, representing the reformation of the keyhole; and comprising a temporally fourth |
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