公开(公告)号：WO2021228989A1

公开(公告)日：2021-11-18

申请号：PCT/EP2021/062708

申请日：2021-05-12

Applicant: TRUMPF LASER- UND SYSTEMTECHNIK GMBH

Inventor： BOCKSROCKER, Oliver ,  SPEKER, Nicolai

IPC: H02K15/00 ,  B23K31/12 ,  G01N25/72

Abstract: Ein Verfahren zur Überwachung einer Anbindungsfläche (9) beim Laserschweißen von kupferhaltigen, gebogenen Stableitern (1a, 1b), insbesondere von Hairpins für einen Elektromotor, wobei zwei Stableiter (1a, 1b) teilweise überlappend angeordnet werden und mittels eines Bearbeitungs-Laserstrahls (7) miteinander verschweißt werden, wobei sich eine Schweißperle (8) ausbildet, durch die die Stableiter (1a, 1b) miteinander verbunden werden, ist dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Ende der Einwirkung des Bearbeitungs-Laserstrahls (7) während des Abkühlens der Schweißperle (8) wenigstens eine mit der Temperatur der Schweißperle (8) veränderliche Messvariable zumindest an einem Teil (56) der Schweißperle (8) als Funktion der Zeit (t) gemessen wird, dass aus der wenigstens einen gemessenen Messvariablen ein von der Wärmeka- pazität der Schweißperle (8) abhängiger Parameter bestimmt wird, und dass aus dem Parameter die Anbindungsfläche (9) qualitativ oder quantitativ bestimmt wird. Die Erfindung stellt ein Verfahren zur Überwachung der Anbindungsfläche beim Laserschweißen von kupferhaltigen, gebogenen Stableitern zur Verfügung, welches einfach, schnell und zerstörungsfrei durchzuführen ist.

公开(公告)号：WO2018091417A1

公开(公告)日：2018-05-24

申请号：PCT/EP2017/079071

申请日：2017-11-13

Applicant: TRUMPF LASER- UND SYSTEMTECHNIK GMBH

Inventor： HAUG, Patrick ,  SPEKER, Nicolai

IPC: B23K26/06 ,  B23K26/242

Abstract: Diese Anmeldung betrifft ein Verfahren zum Tiefschweißen eines Werkstücks (2), wobei mit einem ersten Laserstrahl (11) und einem zweiten Laserstrahl (12) eine Oberfläche des Werkstücks (2) bestrahlt wird, wobei in einer Werkstückoberflächenebene (OE) eine erste Strahlbreite B1 des ersten Laserstrahls (11) größer ist als eine zweite Strahlbreite B2 des zweiten Laserstrahls (12), und wobei zumindest in der Werksstückoberflächenebene (OE) der zweite Laserstrahl (12) innerhalb des ersten Laserstrahls (11) liegt, wobei die Intensität des ersten Laserstrahls (11) allein ausreicht, um eine Dampfkapillare (6) im Werkstück (2) zu erzeugen, und dass die im Werkstück (2) erzeugte Dampfkapillare (6) in der Werkstückoberflächenebene (OE) eine Kapillarbreite KB aufweist, wobei KB im Wesentlichen genauso groß ist wie B1, und weiter gilt B2 ≤ 0,75 * KB. Dies stellt ein Lasertiefschweißverfahren bereit, bei dem eine gute Nahtqualität bei großer Einschweißtiefe und hoher Vorschubgeschwindigkeit erreichbar ist. Diese Anmeldung betrifft auch eine Laserschweißvorrichtung.

公开(公告)号：WO2023061782A1

公开(公告)日：2023-04-20

申请号：PCT/EP2022/077364

申请日：2022-09-30

Applicant: TRUMPF LASER- UND SYSTEMTECHNIK GMBH

Inventor： BOCKSROCKER, Oliver ,  SPEKER, Nicolai ,  HESSE, Tim

IPC: B23K26/0622 ,  B23K26/06 ,  B23K26/067 ,  B23K26/073 ,  B23K26/21 ,  B23K26/244 ,  B23K26/323

Abstract: Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Laserschweißen zweier, vorzugsweise metallischer, Bauteile (19, 12), wobei ein gepulster Laserstrahl (18) auf eine Oberfläche (20) des einen der Bauteile (10) gerichtet wird, sodass das Material der Bauteile (10, 12) im Bereich einer zu erstellenden Schweißnaht (23) aufgeschmolzen wird, wobei der Laserstrahl (18) ein Intensitätsprofil aufweist, das ein ringförmiges Intensitätsmaximum und ein lokales Intensitätsminimum in seinem Zentrum besitzt, wobei die Intensität im Intensitätsminimum wenigstens 10 % kleiner ist als im Intensitätsmaximum (30), und wobei eine Tiefe (34) der erstellten Schweißnaht (23) höchstens so groß ist wie eine Breite (36) der Schweißnaht.

公开(公告)号：WO2022268822A1

公开(公告)日：2022-12-29

申请号：PCT/EP2022/066903

申请日：2022-06-21

Applicant: TRUMPF LASER- UND SYSTEMTECHNIK GMBH

Inventor： HAUG, Patrick ,  SCHEIBLE, Philipp ,  SPEKER, Nicolai ,  HESSE, Tim

IPC: B23K26/03 ,  B23K26/067 ,  B23K26/082 ,  B23K26/20 ,  B23K26/242 ,  B23K26/244 ,  B23K26/28 ,  B23K26/32 ,  H01M50/169 ,  B23K101/04 ,  B23K101/36 ,  B23K103/10 ,  B23K2101/04 ,  B23K2101/36 ,  B23K2103/10 ,  B23K26/032 ,  B23K26/206

Abstract: Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung (30) zum Verschweißen von wenigstens zwei aluminiumhaltigen Bauteilen (19), wobei die Bauteile (19) jeweils einen Gehalt von wenigstens 75 Gew % Aluminium aufweisen, wobei das Verschweißen als Laserschweißen im Tiefschweißregime erfolgt, wobei ein Ausgangslaserstrahl (6) auf mehrere Teilstrahlen aufgeteilt wird, die auf die Bauteile (19) gerichtet werden, sodass an einer Oberfläche (20a) der Bauteile (19) mehrere Laserspots erzeugt werden, wobei die mehreren Laserspots an der Oberfläche (20a) der Bauteile (19) eine Schweißkontur abfahren, und wobei Laserspot-Zentren von wenigstens drei Laserspots der mehreren Laserspots in einer Ringformation angeordnet sind, wobei der Ausgangslaserstrahl (6) mittels einer Multifaser, insbesondere einer 2-in-l-Faser erzeugt wird, sodass die mehreren Laserspots an der Oberfläche (20a) der Bauteile (19) jeweils einen Kernanteil und einen Ringanteil aufweisen, wobei das Abfahren der Schweißkontur zumindest abschnittsweise durch eine Scanneroptik mit einem gesteuert verschwenkten ersten Spiegel erfolgt.

公开(公告)号：WO2021156317A1

公开(公告)日：2021-08-12

申请号：PCT/EP2021/052570

申请日：2021-02-03

Applicant: TRUMPF LASER- UND SYSTEMTECHNIK GMBH

Inventor： GANTER, Robert ,  HESSE, Tim ,  KRUSE, Kevin ,  LINK, Gerhard ,  MUELLER, Steven ,  OPITZ, Marco ,  SAUTTER, Bjoern ,  SCHLAM, Fabian ,  SPEKER, Nicolai ,  SPITZ, Franziska ,  TRAN, Anh-Thu ,  WESSINGER, Benedikt

IPC: B23K26/144 ,  B23K26/14

Abstract: Es wird eine Materialabscheidungseinheit vorgeschlagen, umfassend eine Strahlungseinheit, eine Pulverabgabeeinrichtung (12), die mehrere, insbesondere mindestens sieben, weiter insbesondere genau sieben, Pulverabgabeeinheiten (14) aufweist, und eine Pulveraufteileinheit, die mehrere Pulverkanäle (16) aufweist, wobei die Anzahl der Pulverkanäle (16) mit der Anzahl der Pulverabgabeeinheiten (14) übereinstimmt und wobei die einzelnen Pulverkanäle (16)jeweils mittels eines austauschbaren Verbindungselements mit den einzelnen Pulverabgabeeinheiten (14) verbunden sind, wobei mindestens eine Pulverabgabeeinheit (14), insbesondere alle Pulverabgabeeinheiten (14), ein austauschbares Pulverabgabeelement (60, 61), insbesondere ein Röhrchen (62), aufweist, wobei das Pulverabgabeelement (60, 61) länglich ausgebildet ist, ein erstes Ende (66) und ein zweites Ende (68) aufweist, und zumindest teilweise innerhalb der entsprechenden Pulverabgabeeinheit (14) angeordnet ist.

公开(公告)号：WO2021058392A1

公开(公告)日：2021-04-01

申请号：PCT/EP2020/076107

申请日：2020-09-18

Applicant: TRUMPF LASER- UND SYSTEMTECHNIK GMBH

Inventor： BOCKSROCKER, Oliver ,  SPEKER, Nicolai ,  HESSE, Tim

IPC: B23K1/005 ,  B23K1/19 ,  B23K26/073 ,  B23K26/06 ,  B23K101/00 ,  B23K101/34

Abstract: Ein Verfahren zum Laserlöten, insbesondere Hartlöten, von Bauteilen (1, 2), wobei an einem Stoß (3) von zwei Bauteilen (1, 2) ein Zusatzmaterial (5), insbesondere ein Zusatzdraht (5a; 5b), zugeführt wird, wobei als Zusatzmaterial (5) ein kupferhaltiges Zusatzmaterial (5) gewählt ist, und wobei das Zusatzmaterial (5) in einer Hauptprozesszone (6) mittels Laserstrahlung (7) entlang einer Vorschubrichtung (VR) aufgeschmolzen wird, ist dadurch gekennzeichnet, dass das Zusatzmaterial (5) in der Hauptprozesszone (6) mit einer Laserstrahlung (7) einer Wellenlänge λH im blauen oder grünen Spektralbereich aufgeschmolzen wird, insbesondere mit 400 nm ≤ λH ≤ 600 nm. Die Erfindung gestattet es, beim Laserlöten von Bauteilen unter Verwendung eines kupferhaltigen Zusatzmaterials eine bessere Lötnaht-Qualität erhältlich zu machen und die Prozesseffizienz zu verbessern.

公开(公告)号：WO2020099326A1

公开(公告)日：2020-05-22

申请号：PCT/EP2019/080878

申请日：2019-11-11

Applicant: TRUMPF LASER- UND SYSTEMTECHNIK GMBH

Inventor： HAUG, Patrick ,  SPEKER, Nicolai ,  OPITZ, Marco ,  HESSE, Tim

IPC: B23K26/06 ,  B23K26/067 ,  B23K26/073 ,  B23K26/24

Abstract: Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Laserstrahl-Schweißen eines Werkstücks (3), wobei auf dem Werkstück (3) zumindest mit einem ersten Laserstrahl (1) eine erste Strahlfläche (4) und mit einem zweiten Laserstrahl (2) eine zweite Strahlfläche (5) erzeugt und relativ zum Werkstück (3) entlang einer Vorschubrichtung (VR) geführt werden, wobei die Flächenschwerpunkte (4a, 5a) der ersten Strahlfläche (4) und der zweiten Strahlfläche (5) nicht übereinstimmen und die erste Strahlfläche (4) der zweiten Strahlfläche (5) vorausläuft, und wobei eine Längenerstreckung LE 1 der ersten Strahlfläche (4), gemessen quer zur Vorschubrichtung (VR), größer oder gleich ist der Längenerstreckung LE 2 der zweiten Strahlfläche (5), dadurch gekennzeichnet, dass der Flächeninhalt der ersten Strahlfläche (4) größer ist als der Flächeninhalt der zweiten Strahlfläche (5), dass eine Breitenerstreckung BE 1 der ersten Strahlfläche (4), gemessen entlang der Vorschubrichtung (VR), größer oder gleich ist einer Breitenerstreckung BE 2 der zweiten Strahlfläche (5), dass eine Laserleistung des ersten Laserstrahls (1) größer ist als eine Laserleistung des zweiten Laserstrahls (2), und dass der zweite Laserstrahl (2) in ein durch den ersten Laserstrahl (1) erzeugtes Schmelzbad (7) eingestrahlt wird. Die Erfindung stellt ein Schweißverfahren vor, mit dem bei guter Nahtqualität Werkstücke über ihre volle Werkstückdicke mit hoher Vorschubgeschwindigkeit geschweißt werden können.

公开(公告)号：WO2017157644A1

公开(公告)日：2017-09-21

申请号：PCT/EP2017/054464

申请日：2017-02-27

Applicant: TRUMPF LASER- UND SYSTEMTECHNIK GMBH

Inventor： SPEKER, Nicolai ,  SCHÄFER, Marcel ,  SCHEIBLE, Philipp ,  GRAF, Thomas ,  STRITT, Peter

IPC: B23K26/06

Abstract: Ein Verfahren zum Laserstrahlweißen eines Werkstücks (1), wobei ein auf das Werkstück (1 ) gerichteter Laserstrahl (2) relativ zum Werkstück (1) bewegt wird, sodass das Werkstück (1) entlang einer Schweißnaht (5) geschweißt wird, wobei sich in der Umgebung des Laserstrahls (2) auf dem Werkstück (1) ein Schmelzbad (4) ausbildet, wobei das Schmelzbad (4) eine charakteristische Oszillationsfrequenz f co aufweist, wobei eine Laserleistung (P) des Laserstrahls (2) zumindest zeitweise mit einer Modulationsfrequenz f und einer Modulationsamplitude ∏ moduliert wird, mit (I), mit P min : minimale Laserleistung während einer Modulationsperiode, und P max : maximale Laserleitung während einer Modulationsperiode, und wobei das Werkstück (1) aus Stahl, insbesondere Vergütungsstahl oder Einsatzstahl, gefertigt ist, ist dadurch gekennzeichnet, dass die Modulationsfrequenz f so gewählt ist, dass für eine normierte, charakteristische Oszillationsfrequenz Λ co des Schmelzbades (4) und eine normierte Modulationsfrequenz Λ gilt: Λ ≥ 2,2*A C0 , bevorzugt Λ ≥ 2,7*A C0 , mit (II), mit v: Vorschubgeschwindigkeit des Laserstrahls (29 relativ zum Werkstück (1), und d f : Durchmesser eines Laserstrahl-Brennflecks (6) des Laserstrahls (2), und (III) bestimmt aus einer Testmessung mit dem Laserstrahl (2) ohne Modulation der Laserleistung (P), mit f co test : gemessene charakteristische Oszillationsfrequenz bei der Testmessung; d f,co test : Durchmesser des Laserstrahl-Brennflecks (6) bei der Testmessung; V co test : Vorschubgeschwindigkeit des Laserstrahls (2) relativ zum Werkstück (1) bei der Testmessung. Mit der Erfindung kann bei Stahlwerkstücken die Bildung von Heißrissen auf einfache Weise weiter reduziert werden.

Abstract translation:

烯的工件导航用途为Laserstrahlwei ROAD的方法CKS（1），其特征在于，所述工件导航使用定向CK（1）的激光束（2）相对于工件导航用途移动CK（1），从而使 工件PIECE（1）沿一个WELDER缝（5）焊接ROAD吨，其中，在工件上导航用途形成熔融浴（4）CK（1），其中所述熔融浴中的激光束（2）的区域（4） 的特性的振荡频率f <子>共同的激光束（2）与调制频率f和调制振幅Π至少暂时进行调制（I）的，其中激光功率（P），其中P <子>分钟< /子>：最小激光功率瓦特BEAR期间的调制周期，并且P <子>最大：在一个调制周期期间最大激光线W BEAR，并且其中所述工件件（1）钢，尤其是Verg导航用途桐油钢或硬化钢， 是制造的，其特征在于调制频率f是这样选择的， 使得f导航用途R A归一化的特征振荡频率Λ<子>共熔浴（4）和归一化调制频率Λ的其中：Λ≥2.2 * A <子> C0 ，优选Λ≥2 ，7 *一个<子> C0 ，与（II），V（相对于工件件（1）的激光束29的进料速率，和d <子>˚F：直径的激光束的 焦斑（6）的激光束（2），和（III）从测试测量用激光束（2）未经激光功率（P）中，f <子>共 ^{测试的调制所确定的 ：在测试测量中测得的特征振荡频率; 在测试测量中，激光束焦斑（6）的直径：df，co-test： 测试：在测试测量中激光束（2）相对于工件（1）的进给速率。 就本发明而言，在钢制工件的情况下，能够以简单的方式进一步减少热裂纹的形成。}

公开(公告)号：WO2023061831A1

公开(公告)日：2023-04-20

申请号：PCT/EP2022/077733

申请日：2022-10-05

Applicant: TRUMPF LASER- UND SYSTEMTECHNIK GMBH

Inventor： BOCKSROCKER, Oliver ,  HAUG, Patrick ,  SPEKER, Nicolai ,  SAILER, Christof ,  SEEBACH, Johannes

IPC: B23K26/073 ,  B23K26/21 ,  B23K26/38 ,  B23K26/064 ,  B23K26/06

Abstract: Ein Verfahren zur Bearbeitung eines Werkstücks (10) mittels eines Laserstrahls (8), wobei der Laserstrahl (8) an einem Faserende (1) eines Lichtleitkabels (2) bereitgestellt wird, wobei das Lichtleitkabel (2) zumindest mit einer Kernfaser (3) mit einem Kernfaserdurchmesser KFD, einer die Kernfaser (3) ringförmig umge-benden Ringfaser (4) mit einem äußeren Ringfaserdurchmesser ARFD und einer zwischen Kernfaser (3) und Ringfaser (4) liegenden und die Kernfaser (3) umge-benden Mantelschicht (5) mit einer Mantelschichtdicke MSD ausgebildet ist, so dass der Laserstrahl (8) einen Kernstrahl (6) aus der Kernfaser (3) und einen Ringstrahl (7) aus der Ringfaser (4) umfasst, wobei der Laserstrahl (8) mit einem Abbildungsverhältnis AV in Richtung auf das Werkstück (10) zu in einer Fokus-ebene (11) fokussiert wird, wobei in der Fokusebene (11) - der Kernstrahl (6) einen Kernstrahldurchmesser KSD aufweist, innerhalb des-sen 86% der Laserleistung des Kernstrahls (6) vorliegen, - der Ringstrahl (7) einen äußeren Ringstrahldurchmesser ARSD aufweist, inner-halb dessen 86% der Laserleistung des Ringstrahls (7) vorliegen, und - der Ringstrahl (7) einen inneren Ringstrahldurchmesser IRSD aufweist, auf dem eine gleiche über den Umfang gemittelte Strahlungsdichte des Ringstrahls (7) wie auf dem äußeren Ringstrahldurchmesser ARSD vorliegt, so dass sich eine In-tensitätslücke (9) zwischen dem inneren Ringstrahldurchmesser IRSD und dem Kernstrahldurchmesser KSD mit einer Intensitätslückenbreite ILB=(IRSD-KSD)/2 ergibt, ist dadurch gekennzeichnet, dass MSD≤0,3*KFD und weiterhin ILB≤0,3*KSD, und dass MSD≤20µm, vorzugsweise

公开(公告)号：WO2023016993A1

公开(公告)日：2023-02-16

申请号：PCT/EP2022/072251

申请日：2022-08-08

Applicant: TRUMPF LASER- UND SYSTEMTECHNIK GMBH

Inventor： WESSINGER, Benedikt ,  OPITZ, Marco ,  SAUTTER, Björn ,  SPEKER, Nicolai ,  HESSE, Tim

IPC: B23K26/144 ,  B23K26/14 ,  B23K26/342 ,  B23K26/60 ,  B23K31/12 ,  B33Y30/00 ,  B33Y40/00

Abstract: Die Erfindung betrifft eine Pulverinjektionsüberwachung beim Laserstrahlauftragschweißen. Bei der Pulverinjektionsüberwachung wird ein Pulverstrahl (18) aus einer Pulverdüse (20) auf ein Werkstück (16) gelenkt. Das Pulver in dem Pulverstrahl (18) wird durch einen Arbeitslaserstrahl (14), der auf das Werkstück (16) gestrahlt wird, mit dem Werkstück (16) verschmolzen. Der Pulverstrahl (18) wird durch einen Beleuchtungs(laser)strahl (24) quer zu der Richtung des Pulverstrahls (18) beleuchtet. Eine Kamera (26) mit einer Blickrichtung, die parallel zu der Strahlrichtung des Pulverstrahls (18) verläuft, bildet den Abschnitt des Pulverstrahls (18) ab, der durch den Beleuchtungs(laser)strahl (24) beleuchtet wird. Die vorgenannten Schritte erfolgen gleichzeitig. Ein Algorithmus führt eine Ist-Bewertung des beleuchteten Abschnitts des Pulverstrahls (18) durch. Wenn die Ist-Bewertung in einem vorgegebenen Maß von einer Soll-Bewertung abweicht, wird eine Meldung ausgegeben.