{"id":17577,"date":"2025-06-23T18:25:41","date_gmt":"2025-06-23T18:25:41","guid":{"rendered":"https:\/\/atsindustrialautomation.com\/blog-posts\/entwicklung-von-laserschweissprozessen-vom-labor-zur-serienproduktion\/"},"modified":"2026-07-10T14:21:36","modified_gmt":"2026-07-10T14:21:36","slug":"entwicklung-von-laserschweissprozessen-vom-labor-zur-serienproduktion","status":"publish","type":"blog-posts","link":"https:\/\/atsindustrialautomation.com\/de\/blog-posts\/entwicklung-von-laserschweissprozessen-vom-labor-zur-serienproduktion\/","title":{"rendered":"Entwicklung von Laser\u00adschwei\u00dfprozessen: Vom Labor zur Serienproduktion"},"content":{"rendered":"
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\u2190 Blog<\/a><\/p>\n\n\n\n

Entwicklung von Laser\u00adschwei\u00dfprozessen: Vom Labor zur Serienproduktion<\/h1>\n\n\n\n

\n Juni 23, 2025 | Andrew Michael <\/p>\n \n\n<\/div><\/div>\n\n

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Laser\u00adschwei\u00dfen ist ein pr\u00e4zises und effizientes Verfahren zum F\u00fcgen von Materialien \u2013 in der Regel Metallen \u2013 mithilfe eines geb\u00fcndelten Lichtstrahls. Es tr\u00e4gt hochintensive Energie schnell und punktgenau ein, erzeugt dabei nur minimale W\u00e4rmeverzerrungen und erm\u00f6glicht komplexe Schwei\u00dfgeometrien. Diese Eigenschaften machen das Verfahren besonders attraktiv f\u00fcr Branchen wie die Automobilindustrie, die Luft\u2011 und Raumfahrt sowie die Elektronikfertigung. <\/p>\n\n\n\n

Was bei der Entwicklung von Laserprozessen h\u00e4ufig \u00fcbersehen wird, ist die \u00dcbertragung eines Laser\u00adschwei\u00dfprozesses vom Labor in die vollumf\u00e4ngliche Serienproduktion. Dieser \u00dcbergang erfordert weit mehr als nur technische Expertise \u2013 er setzt eine sorgf\u00e4ltige Planung und Prozessentwicklung voraus, um konsistente, hochwertige Ergebnisse sicherzustellen. Herausforderungen wie schwankende Schwei\u00dfqualit\u00e4t, Materialvariationen oder unzureichende Spann\u2011 und Werkzeugkonzepte k\u00f6nnen beim Hochskalieren auftreten.<\/em><\/p>\n\n\n\n

Das Verst\u00e4ndnis der einzelnen Phasen der Laser\u00adschwei\u00dfprozessentwicklung sowie die Zusammenarbeit mit einem Automatisierungspartner, der \u00fcber ein eigenes Laser\u00adlabor verf\u00fcgt, helfen Herstellern, diese Herausforderungen zu meistern. Dieser Ansatz erm\u00f6glicht einen reibungslosen \u00dcbergang zur Gro\u00dfserienproduktion, indem Prozesse verfeinert, Werkzeuge optimiert und L\u00f6sungen gezielt an die jeweiligen Materialeigenschaften angepasst werden. <\/p>\n\n\n\n

Entwicklung eines Laserschwei\u00dfprozesses<\/h2>\n\n\n\n

Die richtige Entwicklung eines Laserschwei\u00dfprozesses<\/a> erfordert einen strukturierten, schrittweisen Ansatz. Wir gliedern  diesen in f\u00fcnf (5) Phasen: <\/p>\n\n\n\n

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  1. Materialien und Anforderungen:<\/strong> Der Prozess beginnt mit einem umfassenden Verst\u00e4ndnis der Materialien und Anforderungen. Dieser grundlegende Schritt ist entscheidend, da jedes Material einzigartige Eigenschaften besitzt, die beeinflussen, wie es auf das Laserschwei\u00dfen reagiert. Dieses Wissen hilft dabei, Prozess und Werkzeugauslegung passgenau anzupassen und sicherzustellen, dass von Anfang an die richtigen Parameter verwendet werden. Auf dieser Basis k\u00f6nnen Sie die passende Laserquelle, Optik und Bewegungsplattform ausw\u00e4hlen.<\/li>\n\n\n\n
  2. Bead-on-Plate: <\/strong>In diesem Schritt wird eine saubere, gleichm\u00e4\u00dfige Raupe auf einem einzelnen Materialst\u00fcck erzeugt. Dadurch lassen sich die richtigen Laser\u00adgeschwindigkeiten und Leistungsparameter bestimmen, um die gew\u00fcnschten Ergebnisse zu erzielen. Wichtig ist sicherzustellen, dass die initialen Laserparameter (z.\u202fB. Geschwindigkeit, Wobbeln, Leistung) eine hochwertige Schwei\u00dfraupe erzeugen. <\/li>\n\n\n\n
  3. Coupons-Phase: <\/strong>Nun werden mehrere Teile miteinander verbunden \u2013 mit einem kleinen \u201eSpalt\u201c zwischen den Bauteilen. Diese Phase baut auf den Erkenntnissen der Bead\u2011on\u2011Plate\u2011Versuche auf und best\u00e4tigt, dass trotz des minimalen Spalts eine gute Schwei\u00dfqualit\u00e4t erreicht und gehalten werden kann. <\/li>\n\n\n\n
  4. Single-Part-Ansatz: <\/strong>Bei Schwei\u00dfprozessen mit mehreren wiederkehrenden Schwei\u00dfpositionen wird zun\u00e4chst an einem einzelnen Bauteil begonnen. Eine feste Position wird gew\u00e4hlt, um zu \u00fcberpr\u00fcfen, ob der Schwei\u00dfprozess wiederholbar ist und die definierten Parameter verifiziert werden k\u00f6nnen. Dieser Schritt stellt sicher, dass der Prozess unter realistischen Produktionsbedingungen reproduzierbar und stabil ist. <\/li>\n\n\n\n
  5. Multi-Part-Ansatz: <\/strong>In der letzten Phase werden dieselben Parameter \u00fcber mehrere Bauteile in einer Anordnung getestet. Dadurch wird bewertet, wie der Prozess im gr\u00f6\u00dferen Ma\u00dfstab funktioniert und ob er robust genug f\u00fcr die Serienfertigung ist. Die Schwei\u00dfparameter k\u00f6nnen sich leicht \u00e4ndern, je nach Laserposition in der Optik. Zu ber\u00fccksichtigende Faktoren sind unter anderem Strahlwinkel, Verzerrungen durch die Linse an unterschiedlichen Positionen und die Parallelit\u00e4t der Optik zum Werkst\u00fcck. <\/li>\n<\/ol>\n\n\n\n

    Herausforderungen in der Entwicklung von Laserschwei\u00dfprozessen<\/h2>\n\n\n\n

    Eine der gr\u00f6\u00dften Herausforderungen bei der Entwicklung eines Laserschwei\u00dfprozesses ist das Verst\u00e4ndnis der verwendeten Materialien. Wie oben erw\u00e4hnt, hat jedes Material seine eigenen Schwei\u00dfanforderungen. Beim Schwei\u00dfen unterschiedlicher Materialien \u2013 etwa Aluminium und Stahl \u2013 k\u00f6nnen Unterschiede in den thermischen Eigenschaften die Ausbildung einer starken Verbindung erschweren. Zudem kann \u00fcberm\u00e4\u00dfiges Vermischen im Schmelzbad zur Bildung spr\u00f6der intermetallischer Phasen f\u00fchren. Die Bew\u00e4ltigung dieser Herausforderungen erfordert ein tiefes Verst\u00e4ndnis der Materialwissenschaft sowie die F\u00e4higkeit, den Prozess an die spezifischen Eigenschaften jedes Materials anzupassen. <\/p>\n\n\n\n

    Eine weitere Herausforderung besteht darin, einen geeigneten Prozess und automatisierte Spannmittel zu entwickeln, um die W\u00e4rmeeinbringung zu kontrollieren, Verzug zu vermeiden und eine gleichbleibend hohe Schwei\u00dfqualit\u00e4t sicherzustellen. Spannvorrichtungen m\u00fcssen so konstruiert sein, dass sie die Bauteile w\u00e4hrend des Schwei\u00dfens sicher und pr\u00e4zise fixieren, um Probleme wie Spalte oder Fehlstellungen zu verhindern, die die Schwei\u00dfqualit\u00e4t beeintr\u00e4chtigen k\u00f6nnten. Eine allgemeine Faustregel lautet, dass Spalte 10\u202f% der F\u00fcgstellenst\u00e4rke nicht \u00fcberschreiten sollten. <\/p>\n\n\n\n

    \u201cMan kann keine Luft schwei\u00dfen\u201d<\/em><\/p>\n\n\n

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    Warum Spanntechnik unverzichtbar ist<\/h2>\n\n\n\n

    Spannvorrichtungen<\/a> stellen sicher, dass Bauteile w\u00e4hrend des Laserschwei\u00dfens stabil und pr\u00e4zise ausgerichtet bleiben \u2013 eine entscheidende Voraussetzung f\u00fcr gleichbleibend hochwertige Schwei\u00dfergebnisse. Zudem helfen sie, thermische Ausdehnung und durch die Schwei\u00dfhitze verursachte Verformungen zu kontrollieren. <\/p>\n\n\n\n

    Die Konstruktion wirksamer Spannwerkzeuge bringt ihre eigenen Herausforderungen mit sich. Die Vorrichtungen m\u00fcssen gen\u00fcgend Kraft aufbringen, um die Bauteile sicher zu fixieren, ohne sie zu besch\u00e4digen \u2013 eine Balance zwischen sicherem Kontakt und ausreichendem Zugang zur Schwei\u00dfzone. Unterschiedliche Geometrien und Materialeigenschaften erfordern h\u00e4ufig kundenspezifische Designs, die speziell auf die Anforderungen des jeweiligen Projekts zugeschnitten sind. Diese L\u00f6sungen m\u00fcssen die Materialien zuverl\u00e4ssig st\u00fctzen und sich nahtlos in den \u00fcbergeordneten Automatisierungsprozess integrieren, um Konsistenz und Effizienz in der gesamten Produktion sicherzustellen. <\/p>\n\n\n\n

    Ein proaktiver Ansatz bei der Entwicklung des Laserschwei\u00dfprozesses und der zugeh\u00f6rigen Spanntechnik bereits in fr\u00fchen Produktentwicklungsphasen ist entscheidend, um potenzielle Probleme zu erkennen und zu beheben, bevor sie die Produktion beeintr\u00e4chtigen.<\/p>\n\n<\/div><\/div>\n<\/div><\/div>\n\n\n

    Hochskalieren f\u00fcr die Produktion<\/h2>\n\n\n\n

    Sobald ein erster Laserschwei\u00dfprozess entwickelt wurde, ist es an der Zeit, vom Labor\u2011 oder Testumfeld in die Produktion \u00fcberzugehen. Dieser \u00dcbergang umfasst mehrere entscheidende Schritte, um einen reibungslosen Ablauf sicherzustellen. Der Prozess beginnt mit einer Pilotlinie, in der geringe St\u00fcckzahlen unter Einsatz von Werkzeugen produziert werden, die den sp\u00e4teren Produktionsprozess repr\u00e4sentieren. Dadurch kann das Fertigungsteam m\u00f6gliche Probleme fr\u00fchzeitig erkennen und beheben sowie sicherstellen, dass Prozessparameter und Werkzeuge optimiert sind, bevor zur vollumf\u00e4nglichen Serienproduktion \u00fcbergegangen wird.

    Nach Abschluss der Pilotlinienphase folgt der \u00dcbergang zur Produktionslinie, bei der produktionsreife Werkzeuge mit der erforderlichen Taktzeit betrieben werden, um die Anforderungen einer Serienfertigung bzw. Gro\u00dfserienproduktion zu erf\u00fcllen. <\/p>\n\n\n\n

    Ein strukturierter Ansatz<\/h2>\n\n\n\n

    Die \u00dcberf\u00fchrung eines Laserprozesses vom Labor in die Produktion erfordert einen klar definierten, strukturierten Ansatz. Bei ATS Industrial Automation arbeiten wir eng mit unseren Laserpartnern sowie unserem eigenen Laserlabor zusammen, um eine kontrollierte Umgebung zu schaffen, in der wir Werkzeuge testen und gleichzeitig die Laserschwei\u00dfprozesse weiter verfeinern. <\/p>\n\n\n\n

    Unsere Expertinnen und Experten aus den Bereichen Materialwissenschaft, Automatisierung und Lasertechnik verf\u00fcgen \u00fcber umfassendes Fachwissen und langj\u00e4hrige Erfahrung. Sie integrieren Laserprozesse nahtlos in automatisierte Montagelinien. Gemeinsam mit unseren Kunden analysieren sie Anforderungen und Materialien, um einen optimierten Schwei\u00dfprozess sowie passgenaue Werkzeuge und kundenspezifische Spannsysteme zu entwickeln, die exakt auf die jeweiligen Produkt\u2011 und Fertigungsanforderungen zugeschnitten sind. <\/p>\n\n\n\n

    Indem automatisierte Werkzeuge und Spannsysteme parallel zum Laserprozess entwickelt werden, kann unser Team Anpassungen und Verbesserungen in Echtzeit vornehmen. Unsere hausinterne Fertigung und Rapid-Prototyping\u2011Kapazit\u00e4ten erm\u00f6glichen es, individuelle Werkzeugl\u00f6sungen schnell zu entwickeln und zu testen, sodass das Endprodukt reif f\u00fcr die Produktion ist. Dieser Ansatz steigert nicht nur die Qualit\u00e4t der Schwei\u00dfn\u00e4hte, sondern reduziert zugleich den Zeit\u2011 und Kostenaufwand f\u00fcr Nacharbeit. <\/p>\n\n\n\n

    Die Zusammenarbeit mit einem erfahrenen Automatisierungspartner bietet zudem wertvolle Einblicke zur Optimierung der Skalierbarkeit eines Laserprozesses, sodass dieser effizient auf mehrere Produktionslinien \u00fcbertragen werden kann. ATS Industrial Automation hat bereits \u00fcber 110 Batterie-Montage- und Testlinien<\/a> geliefert und verf\u00fcgt \u00fcber nachgewiesene Erfahrung darin, pr\u00e4zisionsbasierte Schwei\u00dfprozesse vom Labor bis hin zu anspruchsvollsten Hochvolumen\u2011Produktionslinien erfolgreich zu skalieren. <\/p>\n\n<\/div><\/div><\/div>\n\n

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    Jeder Laserschwei\u00dfprozess ist einzigartig. Lassen Sie uns Ihre Herausforderungen verstehen und Ihnen zeigen, wie Automatisierung Ihr Projekt termingerecht starten kann. <\/p>\n\n\n\n