Bei vielen technischen Bauwerken kommt irgendeine Form der Stahlkonstruktion zum Einsatz. Ganz gleich, ob es sich um ein Containerschiff, ein Schienenfahrzeug, eine Brücke oder einen Windkraftturm handelt – diese Bauwerke können Hunderte von Metern an Schweißnähten aufweisen. Beim Einsatz traditioneller Industrieverfahren wie Metall-Aktivgasschweißen oder Unterpulverschweißen treten daher Probleme auf: Aufgrund der geringen Lichtbogenstärke wird der Großteil der verbrauchten Energie nicht wirklich im Schweißprozess genutzt, sondern als Verlustwärme an Bauteile abgegeben . Die für die Nachbearbeitung nach dem Schweißen erforderliche Energie ist in der Regel ähnlich der Energie, die für den Schweißprozess selbst benötigt wird. „Diese energieintensiven Prozesse verursachen starke thermische Schädigungen des Materials und führen zu starken Verformungen der Struktur, gefolgt von sehr teuren Richtarbeiten.“
„Je nach Bauteil können wir den Energieeintrag in das Bauteil beim Schweißen um bis zu 80 Prozent reduzieren und den Zusatzwerkstoffverbrauch im Vergleich zu herkömmlichen Lichtbogenverfahren um bis zu 85 Prozent reduzieren.“ Darüber hinaus besteht kein Bedarf B. für einen Richtprozess an den untersuchten Bauteilen. Dadurch können wir Produktionszeit und -kosten reduzieren, hochfeste Stähle verarbeiten und die CO2-Bilanz der gesamten Produktionskette deutlich verbessern. Angesichts der Vielzahl an Stahlkonstruktionen, die in Deutschland und weltweit gebaut werden , Das könnte sich als sehr vorteilhaft erweisen.“ Denn die hohe Intensität des Laserstrahls sorgt dafür, dass der Energieeintrag stark auf den Schweißpunkt konzentriert wird, während die Umgebung des Bauteils relativ kühl bleibt. „Auch die Schweißzeit konnte um 50 bis 70 Prozent reduziert werden;
Auch hinsichtlich der Nahtqualität ist das neue Verfahren hervorragend: Die Naht ist spürbar dünner und die Kanten verlaufen nahezu parallel, während beim herkömmlichen Schweißverfahren die Naht V-förmig verläuft. „Der Einsatz des Laserschweißens im Stahlbauverfahren wird zum Alleinstellungsmerkmal für den deutschen Mittelstand und festigt seine Marktposition im internationalen Wettbewerb;
Bei einer ein Meter langen Schweißnaht können die Kosten für ein 30 mm dickes Blech im Vergleich zum Unterpulverschweißen inklusive des anschließenden Richtvorgangs um 50 Prozent gesenkt werden. Bei Blechdicken unter 20 mm wird häufig auch das Metall-Aktivgas-Schweißverfahren eingesetzt, mit noch höheren Kosteneinsparpotenzialen von bis zu 80 Prozent. Für große Unternehmen können allein durch den Einsatz von Schweißzusatzwerkstoffen über 100 € pro Jahr eingespart werden. Darüber hinaus bietet die eingesetzte Laserstrahlquelle aufgrund ihres hohen Wirkungsgrades (ca. 50 Prozent) und der guten Prozesseffizienz (80 Prozent Reduzierung des Energieeinsatzes) großes Potenzial zur Vermeidung steigender Energiekosten. Mit diesem Beweis der praktischen Anwendbarkeit kann die Methode nun auf andere Anwendungen ausgeweitet werden.
Während der Zusatzwerkstoff aufgetragen wird, wird der Laser an der Verbindungsstelle zwischen den Kanten der beiden zu verschweißenden Bleche positioniert. Die Energie des Laserstrahls schmilzt die Kanten des Werkstücks sowie das Zusatzmetall auf dem Draht, füllt dann die Lücke zwischen den beiden Teilen und erzeugt eine hochwertige Schweißnaht. Dieses Verfahren kann für typische Verbindungskonfigurationen in geschweißten Stahlkonstruktionen eingesetzt werden. Die Blechkanten sind plasmageschnitten und die Stöße weisen teilweise bis zu 2mm breite Lücken auf, die durch das Laserschweißverfahren zuverlässig überbrückt werden können. Beim Schweißen von Stegen (T-Stoßen) oder Stumpfstößen wird durch dieses Verfahren sichergestellt, dass die Verbindung vollständig ist, d. h. die beiden Teile sind über die gesamte Kontaktfläche verbunden. Im konventionellen Stahlbau gibt es technische Einschränkungen, insbesondere bei der Verwendung von T-Verbindungen.
