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Lava-X nutzt für Laserschweißprozesse mit geringer Laserleistung den Superscan IV-15 von Raylase.
Foto: Lava-X
Lava-X nutzt für Laserschweißprozesse mit geringer Laserleistung den Superscan IV-15 von Raylase.

Laserschweißen

Schweißen von Bipolarplatten für Brennstoffzellen

Lava-X und Raylase beschließen Technologiepartnerschaft für gesteigerte Produktivität und reduzierten Ressourcenverbrauch beim Laserschweißen im Vakuum.

Bipolarplatten übernehmen wichtige Funktionen innerhalb der Brennstoffzelle. Neben Qualitätsanforderungen werden außerdem hohe Anforderungen an die Wirtschaftlichkeit der Komponenten – in diesem Fall insbesondere an den Prozess des Schweißens – gestellt. Hier bietet sich das Laserstrahlschweißen im Vakuum (Lava-Schweißen) an, das unter geringem Energieaufwand eine hohe Produktivität in optimaler Qualität liefert. Bei der Verwendung konventioneller Singlemode-Faserlaser kommt es ab einer Schweißgeschwindigkeit von ca. 700 mm/s zu Humping-Effekten auf. Das Lava-Schweißen ermöglicht, verglichen mit dem herkömmlichen Laserschweißen, hohe Einschweißtiefen und qualitativ hochwertige Schweißnähte bei einem geringeren Energieaufwand.

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Gute Kombination aus Schweißtechnik und Laserablenkeinheiten

Raylase entwickelt und fertigt hochpräzise opto-mechanische Komponenten, Steuerkarten und Software zur schnellen Ablenkung und Modulation von Laserstrahlen, die sich in Maschinen und Anlagen gut integrieren lassen. Die Laserablenkeinheiten kommen beispielsweise beim Schweißen von Automobilen und Batterien sowie in der Fertigung von Verpackungen, Elektronikbauteilen, Solarpaneelen, industriellen Textilien und Kleidungsstücken zum Einsatz. „Gerade beim Schweißen von Bipolarplatten zur Brennstoffzellenherstellung braucht es oftmals größere Bearbeitungsfelder. Hier arbeitet Lava-X mit unserem Axialscan Fiber-30“, sagt Bernhard Dauner, Vertriebsmitarbeiter bei Raylase. „Ich persönlich schätze die Arbeit mit den Ablenkeinheiten sehr“, sagt Dr. Christian Otten, CEO von Lava-X. „Anstatt das Bauteil zu drehen, ist es deutlich einfacher, den Laserstrahl entsprechend zu führen. So können wir mehrere Bauteile gleichzeitig bearbeiten.“

Hohe Umstelldynamik bei einer geringen Laserleistung

Zum Einsatz kommt dabei der Superscan IV-15 von Raylase, der sich außerhalb der Vakuumkammer befindet. „Wir können damit besonders hohe Oszillationsfrequenzen und hohe Amplituden einstellen und somit das Wobble-Schweißen effektiv einsetzen. Auch die hohe Umstelldynamik der kleinen Spiegel ist für uns bei einer geringen Laserleistung sehr wichtig. Wir nutzen zwar auch die 20er- und 30er-Version des Superscan IV, aber dann nur bei Leistungen über 2 Kilowatt oder wenn wir bei gleichzeitig langer Brennweite einen kleineren Spot benötigen.“ Die modellbasierte digitale Regelung des Superscan IV bietet hohe Dynamik und Endgeschwindigkeit. Diese wirken sich insbesondere bei MOTF-Anwendungen (Marking-and-processing-On-The-Fly) in Verbindung mit einem Raylase Linear Translator-Modul positiv aus. Das robuste, wassergekühlte Masterblock-Design ermöglicht – in Verbindung mit der optionalen Luftspülung – Laserleistungen bis 6 kW. Gemeinsam steigern Lava-X und Raylase so die Produktivität beim Laserschweißen im Vakuum um ein Vielfaches und verringern damit auch den Ressourcenverbrauch.

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Bipolarplatten machen den Großteil des Gewichts von Brennstoffzellen aus, zudem beanspruchen sie bis zu 45 % der Produktionskosten der Zellen. Eine serienmäßige Produktion von Bipolarplatten in hohen Stückzahlen würde folglich für niedrigere Betriebskosten sorgen.
Foto: Lava-X

Laserschweißen

Optimiertes Laserschweißen von Bipolarplatten

Fahrzeugtechnik: Laserstrahlschweißen im Vakuum steigert die Produktivität bei hoher Qualität.

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Das neue Systemkonzept soll die Produktivität beim Schweißen von Bipolarplatten verdoppeln.
Foto: Scanlab

Schweißen

Scan-Kopf mit Strahlformer für  Brennstoffzellen-Fertigung

Neues Systemkonzept für das Schweißen von Bipolarplatten für Wasserstoff-Brennstoffzellen, soll die Produktivität verdoppeln.

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Die neue Laserschweißanlage von Weil Technology eignet sich besonders für das Schweißen von Bipolarplatten.
Foto: Weil Technology

Laserschweißen

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Foto: Fraunhofer ILT, Aachen

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Laserkolloquium Wasserstoff: Brennstoffzellen im Fokus

Am 18. März 2020 veranstaltet das Fraunhofer ILT das erste "Laserkolloquium Wasserstoff". Ein großes Thema ist die Herstellung von Brennstoffzellen.