Во многих технических сооружениях используются стальные конструкции той или иной формы. Будь то контейнеровоз, железнодорожный транспорт, мост или башня ветряной турбины, эти конструкции могут иметь сотни метров сварных швов. Поэтому, если используются традиционные промышленные процессы, такие как сварка металлическим активным газом или дуговая сварка под флюсом, возникают проблемы: из-за низкой прочности дуги большая часть потребляемой энергии реально используется не в процессе сварки, а в виде потерь тепла на компоненты. . Энергия, необходимая для послесварочной обработки, обычно аналогична энергии, необходимой для самого процесса сварки. «Эти энергоемкие процессы вызывают сильные термические повреждения материала и приводят к сильной деформации конструкции с последующими очень дорогостоящими работами по рихтовке.
«В зависимости от компонента мы можем снизить подвод энергии к компоненту во время сварки до 80 %, а также снизить потребление присадочного материала до 85 % по сравнению с традиционными дуговыми процессами», «Кроме того, нет необходимости для процесса правки на изучаемых компонентах. Таким образом, мы можем сократить время и затраты на производство, обрабатывать высокопрочные стали и значительно улучшить баланс CO2 во всей производственной цепочке. Учитывая большое количество стальных конструкций, строящихся в Германии и во всем мире , Это может оказаться очень выгодным». Это связано с тем, что высокая интенсивность лазерного луча обеспечивает высокую концентрацию энергии в точке сварки, в то время как окружающая область компонента остается относительно прохладной. «Время сварки также сократилось на 50–70 процентов;
Новый процесс также превосходен с точки зрения качества шва – шов заметно тоньше, а кромки почти параллельны, тогда как в обычном процессе сварки шов имеет V-образную форму. «Если в процессе изготовления стальных конструкций будет использоваться лазерная сварка, это станет уникальным преимуществом для немецких компаний среднего размера и укрепит их рыночные позиции в международной конкуренции;
Для метражного шва стоимость листа толщиной 30 мм может быть снижена на 50 процентов по сравнению со сваркой под флюсом, включая последующий процесс правки. Для листов толщиной менее 20 мм также широко используется процесс сварки металлом в активном газе, при котором потенциальная экономия затрат может быть еще выше, до 80 процентов. Для крупных компаний только сварочный присадочный материал может сэкономить более 100 евро000 в год на затратах. Кроме того, используемый источник лазерного луча предлагает большой потенциал для предотвращения роста затрат на энергию благодаря его высокой эффективности (около 50 процентов) и хорошей эффективности процесса (80-процентное снижение потребляемой энергии). С этим свидетельством практической применимости метод теперь может быть распространен на другие приложения.
Пока добавляется присадочный металл, лазер располагается на стыке между краями двух свариваемых листов. Энергия лазерного луча плавит края заготовки, а также присадочный металл на проволоке, затем заполняет зазор между двумя деталями и создает высококачественный сварной шов. Этот процесс можно использовать для типичных конфигураций соединений в сварных стальных конструкциях. Кромки листа обрезаются плазмой, а в стыках иногда остаются зазоры шириной до 2 мм, которые надежно устраняет процесс лазерной сварки. При сварке перемычек (тройников) или стыковых соединений этот процесс обеспечивает завершенность соединения, т. е. соединение двух частей по всей площади контакта. В обычных стальных конструкциях существуют технические ограничения, особенно при использовании Т-образных соединений.
