Beim Laserschweißen werden Metallteile mit einem konzentrierten Laserstrahl gefügt, der auf die Fügestelle fokussiert ist. Der Strahl schmilzt eine schmale Zone des Werkstoffs auf beiden Seiten der Naht auf, die Schmelze verbindet sich, erstarrt, und aus mehreren Teilen wird eines. Weil die Energie auf einen sehr kleinen Punkt gebracht wird, erwärmt sich das umgebende Material deutlich weniger als beim Lichtbogenschweißen. Das bedeutet weniger Verzug, eine schmalere Wärmeeinflusszone und eine sauberere Naht, die oft kaum oder gar nicht nachgeschliffen werden muss. Das Verfahren eignet sich besonders für dünnes Blech, Edelstahl und präzise Baugruppen – und es arbeitet am gleichmäßigsten, wenn ein Roboter den Schweißkopf führt.

Im Folgenden erklären wir, wie das Verfahren funktioniert, wie es sich im Vergleich zu WIG und MIG/MAG schlägt, wo seine Grenzen liegen und wie wir es in unserer robotergestützten Schweißzelle in Prag einsetzen.

Wie Laserschweißen funktioniert

Eine moderne Laserschweißanlage besteht aus drei Komponenten: Strahlquelle, Strahlführung und Schweißkopf.

Die Strahlquelle. In der industriellen Praxis kommt heute meist ein Faserlaser zum Einsatz, bei dem der Strahl in einer optischen Faser erzeugt wird. Faserlaser sind kompakt, effizient und liefern einen Strahl, der sich sehr eng fokussieren lässt.
Die Strahlführung. Der Strahl läuft über ein flexibles Lichtleitkabel zum Schweißkopf. Genau das macht es praktikabel, den Kopf an einem Roboterarm zu montieren.
Der Schweißkopf. Eine Optik fokussiert den Strahl auf die Fügestelle. Schutzgas schirmt das Schmelzbad gegen die Atmosphäre ab, und je nach Verbindung kann Zusatzdraht zugeführt werden.

Zwei Schweißmodi

Laserschweißen arbeitet in zwei grundlegenden Bereichen:

Wärmeleitungsschweißen. Bei geringerer Leistungsdichte schmilzt die Oberfläche, und die Wärme breitet sich durch Wärmeleitung im Werkstoff aus. Das Ergebnis ist eine flache, breite, sehr glatte Naht – gut für sichtbare Verbindungen und dünnes Material.
Tiefschweißen. Bei höherer Leistungsdichte verdampft das Metall lokal und bildet einen schmalen Hohlraum, die sogenannte Dampfkapillare (Keyhole), durch die der Strahl tief in die Fuge eindringt. Das Ergebnis ist eine tiefe, schmale Naht mit kleiner Wärmeeinflusszone.

Welcher Modus zum Einsatz kommt, ist eine Frage von Leistung, Fokuslage und Vorschub und wird für die jeweilige Verbindung und den Werkstoff gewählt.

Laserschweißen im Vergleich zu WIG und MIG/MAG

Jedes Verfahren hat seine Berechtigung. Der folgende Vergleich ist qualitativ – reale Werte hängen von Werkstoff, Blechdicke, Fugengestaltung und Anlage ab.

	Laserschweißen	WIG	MIG / MAG
Wärmeeintrag	Gering, konzentriert	Mittel	Höher
Verzug bei dünnem Blech	Gering	Mittel	Höher
Nahtbild	Schmal, sauber	Sehr sauber in der Hand eines erfahrenen Schweißers	Breiter, oft Nacharbeit nötig
Nachschleifen	Minimal	Mittel	Häufig erforderlich
Spritzer und UV	Kein Lichtbogen-UV, keine Spritzer	UV-Strahlung des Lichtbogens	UV-Strahlung und Spritzer
Anforderung an die Fugenvorbereitung	Eng	Tolerant	Am tolerantesten, überbrückt Spalte
Zusatzwerkstoffverbrauch	Gering	Mittel	Hoch
Geeignet für	Dünnes Blech, Edelstahl, präzise Baugruppen	Hochwertige Handschweißungen	Dickere Querschnitte, hohe Abschmelzleistung
Automatisierung	Sehr gut robotertauglich	Möglich	Weit verbreitet automatisiert

Wo Laserschweißen überlegen ist

Dünnes Edelstahlblech. Durch den geringen Wärmeeintrag bleiben Bleche eben, und die Naht verfärbt sich weniger. Weniger Richten, weniger Schleifen, weniger Nacharbeit.
Sichtnähte. Eine schmale, gleichmäßige Naht, die nur minimal nachbearbeitet werden muss.
Präzise Baugruppen. Kommen die Teile aus einer genauen Blechfertigung, ist die Passung gut genug, damit der Laser seine Stärken ausspielt – und die Baugruppe behält nach dem Schweißen ihre Maße.
Wiederholgenauigkeit. Am Roboter folgt jede Naht derselben Bahn mit derselben Geschwindigkeit. Diese Gleichmäßigkeit zählt bei Teilen, die lange unter zyklischer Last stehen.

Nachteile des Laserschweißens

Ein ehrlicher Beitrag muss auch sagen, wo Laserschweißen die falsche Wahl ist:

Schlechte Passung. Der Strahl ist schmal. Breite oder ungleichmäßige Spalte, die ein MIG-Schweißer mühelos überbrückt, können für den Laser ein Problem sein. Laserschweißen belohnt genaue Teile und bestraft ungenaue.
Dicke Querschnitte und schwerer Stahlbau. Bei sehr dicken Blechen oder Arbeiten mit hoher Abschmelzleistung sind Lichtbogenverfahren oft praktikabler.
Stark reflektierende Metalle. Werkstoffe wie Aluminium und Kupfer reflektieren einen großen Teil des Strahls und erfordern passende Parameter und Erfahrung.
Anlagenkosten und Sicherheit. Laseranlagen kosten mehr als Lichtbogenschweißgeräte, und der Laser selbst ist eine ernsthafte Gefahrenquelle, die nach den Regeln des Laserschutzes beherrscht werden muss. Dass kein Lichtbogen-UV und keine Spritzer entstehen, macht den Strahl nicht harmlos.

Wie fest ist eine Laserschweißnaht?

Die Festigkeit hängt von Fugengestaltung, Einbrand, Werkstoff und Ausführungsqualität ab – nicht vom Namen des Verfahrens. Eine gut konstruierte, vollständig durchgeschweißte Lasernaht kann eine voll tragfähige Strukturverbindung sein; eine schlecht vorbereitete nicht. Pauschale Festigkeitswerte nennen wir deshalb nicht. Wir legen die Verbindung für den jeweiligen Lastfall aus und bauen geschweißte tragende Baugruppen für mehr als zehn Jahre zyklischer Belastung.

Warum ein Roboter den Schweißkopf führen sollte

Ein Laser ist präzise – aber nur so präzise wie die Bahn, der er folgt. Deshalb schweißen wir mit dem Laser robotergestützt.

In unserer Zelle führt ein kollaborativer Roboter FANUC CRX einen Faserlaser-Schweißkopf IPG LightWELD XR. Ein Teil unserer CRX-Cobots fährt auf einer linearen siebten Achse, sodass ein Roboter einen ganzen Arbeitsraum abdeckt – lange Rahmen und große Paneele eingeschlossen. Eine 3D-Kamera führt die Bahn, und Schweißungen können überwacht oder autonom laufen. Der Roboter hält jedes Mal exakt die Bahn und exakt die Geschwindigkeit – daher kommen der geringe Verzug und die Wiederholgenauigkeit.

Dieselben Cobots tun mehr als schweißen: Sie montieren Baugruppen automatisch und bestücken die Mazak-CNC und weitere Maschinen. Ein geschweißter Rahmen kann so Kanten, Schweißen und Zerspanen durchlaufen, ohne das Team zu wechseln. Details finden Sie auf der Technologie-Seite.

Laserreinigung vor und nach dem Schweißen

Die Nahtqualität beginnt vor dem Schweißen. Öle, Oxide und Oberflächenfilme an der Fügestelle können Poren und ein ungleichmäßiges Nahtbild verursachen. Unser Ablauf umfasst die Laservorreinigung der Fügestelle und die Laser-Nachreinigung der Naht als Teil desselben Prozesses. So ist die Oberfläche vorbereitet und das Ergebnis fertig, ohne dass das Teil an einen weiteren Arbeitsplatz muss.

Bei Edelstahl sind Anlauffarben und Oberflächenoxide ein wiederkehrendes Thema. Eines unserer Referenzprojekte ist eine handgeführte elektrochemische Reinigungspistole, die genau für diese Aufgabe entwickelt wurde – Sie finden sie unter Projekte.

Teile laserschweißgerecht konstruieren – Checkliste

Enge Passung einplanen. Spalte klein und gleichmäßig halten; genaues Kanten und Stanzen im Vorfeld zahlt sich hier aus.
Nahtart früh festlegen. Stumpf-, Überlapp-, Kehl- und Bördelnähte verhalten sich unterschiedlich; nennen Sie uns die Last, die die Verbindung trägt.
Zugänglichkeit für den Kopf sicherstellen. Der Roboter braucht Sicht auf die Naht und Platz, um ihr zu folgen.
Sichtnähte kennzeichnen. Ist eine Naht sichtbar, sagen Sie es uns – das ändert, wie wir einrichten und nachbearbeiten.
An die Spannvorrichtung denken. Selbstpositionierende Elemente wie Laschen und Schlitze erleichtern das Ausrichten von Baugruppen und reduzieren den Vorrichtungsaufwand.
Werkstoff und Oberflächenzustand angeben. Edelstahl, Baustahl, beschichtet oder roh – jeder Fall braucht eigene Parameter.

Häufige Fragen

Wofür wird Laserschweißen eingesetzt?

Überall dort, wo präzise, verzugsarme Verbindungen gefragt sind – bei Baugruppen aus dünnem Blech, Gehäusen und Rahmen aus Edelstahl, tragenden Baugruppen und Teilen mit Sichtnähten. Wir setzen es für Rahmen, Paneele und Baugruppen der Maschinen ein, die wir bauen.

Ist Laserschweißen fester als WIG oder MIG?

Nicht per se. Die Festigkeit ergibt sich aus Fugengestaltung, Einbrand und Ausführung. Eine Lasernaht kann voll tragfähig sein; ihr Vorteil liegt im geringen Verzug und in der Wiederholgenauigkeit, nicht in einem „festeren“ Etikett.

Braucht Laserschweißen Zusatzdraht?

Nicht immer. Manche Verbindungen werden ohne Zusatzwerkstoff geschweißt, andere mit Draht. Grundsätzlich verbraucht Laserschweißen weniger Zusatzwerkstoff als das Lichtbogenschweißen.

Eignet sich Laserschweißen für dünnen Edelstahl?

Ja – das ist eine seiner stärksten Anwendungen. Der geringe Wärmeeintrag hält dünne Bleche eben und begrenzt Anlauffarben.

Schweißen Sie Einzelteile oder nur Serien?

Beides. Unsere Zelle ist auf Einzelteile und Kleinserien ausgelegt, ergänzt um unsere weiteren Leistungen.

Nächster Schritt

Wenn Sie eine geschweißte Baugruppe haben, die eben bleiben, sauber aussehen und über Jahre Last tragen soll, senden Sie uns das Modell und beschreiben Sie, was sie leisten muss. Wir sehen uns Nähte, Passung und Schweißfolge an und sagen Ihnen, ob Laserschweißen das richtige Verfahren ist – oder nicht. Nehmen Sie Kontakt auf.

Laserschweißen erklärt: Funktionsweise, Festigkeit und wann ein Roboter den Schweißkopf führen sollte