Luleå tekniska universitet
Lasersvetsning
Alexander Kaplan, Professor
Forskarämne: produktionsutveckling
Avdelning produkt- och produktionsutveckling
Inst teknikvetenskap och matematik / TVM
Also: Hot-stamping invented
LTU forskarämne
produktionsutveckling
Utbildning:
Produktion
Tillverkning
Automatisering
Laserbearbetning
Produktionsplanering,
LEAN
Forskning:
Laserbearbetning
Skärning
Ytbehandling
µ-bearbetning
Laser
etc. -svetsning
Laser
(& hybrid)
Additive
Manufacturing
LTU – andra relevanta
forskargrupper inom svetsning
§  Materialmekanik, Prof. Lars-Erik Lindgren
§  Datorstödd Maskinkonstruktion (VINN X FasteLaboratoriet), Doc. Mats Näsström, Prof. JanOlov Aidanpää
§  Hållfasthetslära, Prof. Mats Oldenburg
§  Konstruktionsmaterial, Doc. Marta-Lena Antti
§  Stålkonstruktion, Prof. Milan Veljkovic
§  mm
Life cycle of a weld
Product development ► Production ► Operation
Weld topology à Fatigue behaviour
§  A
Root
stress
analysis
Relevant equipment
§ 
§ 
§ 
§ 
§ 
§ 
§ 
§ 
Several lasers (15 kW fibre, 3 kW YAG, etc.)
Robots, workstations, axles up to 100 m/min
Various optics, processing heads
Powder delivery, wire feeding
3 MAG-sources for hybrid welding
3 high speed cameras (up to 180 000 fps)
Seam tracking, beam profile, monitoring
Fatigue testing, SEM, topography, FEA, etc.
Visit from and to Osaka University
Japanese at LTU
World’s strongest industrial laser (100 kW)
AK
in Japan
2 X-ray/cam systems
Output (Laserbearbetning)
Över 100 företagsapplikationer optimerad över tiden
Doktorsexamen (Totalt ca. 15 Laserdoktorer i 25 år):
§  2014: Jan Frostevarg (nu lektor): hybridsvetsning
§  2013: Ingemar Eriksson: lasersvetsning
§  2012: Minhaj Alam: hybridsvetsning, påsvetsning
§  2009: David Bergström: interaktion laser-materie
§  2008: Peter Norman: lasersvetsning (och skärande)
Ca. 10 tidskrifts- och 10 konferenspublikationer / år
§  2014: 13 + 6 (13 tidskrift + 6 konf)
§  2013: 7 + 16
§  2012: 4 + 7
§  2011: 13 + 11
Aktuella forskningsprojekt
inom lasersvetsning
Pågående:
§  HYBRO & ROBUHYB
§  RobIn
§  TailorWeld
§  …
Nyligen avslutad:
§  FIF
§  PROLAS
§  …
Projekt HYBRO & ROBUHYB
§ 
§ 
§ 
§ 
Laserhybridsvetsning, demonstratorer, utmattning
Laser-wire-multilayer narrow gap welding, mm
FhG ILT Aachen, Arcelor, Thyssen, Scania, mm
VINNOVA & EU FP7, -2015
d = 10 mm
d = 30 mm
Projekt HYBRO & ROBUHYB
§  Archive of hybrid welds
Projekt RobIn
§ 
§ 
§ 
§ 
§ 
§ 
SWEREA KIMAB, Högskolan Väst, GKN mm
Lasersvetsning
Undvika bindfel mm
Sensorutveckling: fogföljningssystem för nollspalt
Ni-baslegeringar, Ti, SS (fly, ångturbiner)
-2016, VINNOVA ’SIO Produktion 2030’
Projekt TailorWeld
§ 
§ 
§ 
§ 
§ 
§ 
§ 
Nyckelhållasersvetsning cw, stumfog
Värmeledningslasersvetsning pw, överlapp
DOE – Diffractive Optical Elements = strålformning
Optimera värmeledning, inkl. för- / eftervärmning
4 applikationer: batteri, kärnkraft, elektronik, flyg
Olika material: Cu, SS, Lean Duplex SS, Ni-alloy
LTU: termodynamisk modell, GUI
Projekt FIF
Forum för Industriell Framtid
§ 
§ 
§ 
§ 
§ 
§ 
EU-Interreg (norra S + FIN), SMF i regionen
Möjliga applikationer lasersvetsning
Implementering av lasersvetsning i industrin
Intervju (enkät) och analys av ca. 15 företag
Identifiering av möjligheter och hinder
Rekommendation: Agenda IF
Ålö, Umeå:
Frontlastare för traktorer
Projekt FIF
Projekt PROLAS
§ 
§ 
§ 
§ 
§ 
EU Interreg: LTU & Uleåborg U (lasersvetsning)
Fiberlasersvetsning – höghållfast stål – utmattning
Vetenskaplig forskning lasersvetsning
Olika stålsorter, utmattningsmätmetod mm
Handbok med riktlinjer för lasersvetsning
Chair of Manufacturing: Profile
Teaching:
Production
Manufacturing
Automation
Laser
processing
Production
planning,
LEAN
Research:
Laser processing
Cutting
Surfacing
µ-processing
etc.
Laser
Additive
Manufacturing
Laser
welding
A
§  A