Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Ver- schweißen zweier Fügepartner aus thermoplastischen Kunststoffen entlang einer Schweißnaht mittels Laser mit den im Oberbegriff des Patentanspruches 1 bzw.12 angegebenen Merkmalen.

Diese Fügetechnik ist beispielsweise aus der DE 10 2004 056 782 AI oder der DE 10 2007 049 362 AI bekannt. Im Wesentlichen werden dabei die zwei geeignet gelagerten und verspannten Fügepartner entlang einer herzustellenden Schweißnaht mit einem Laserstrahl innerhalb eines Arbeitsfeldes bestrahlt, wobei die Strahlrichtung des Laserstrahls durch ein entsprechendes Steuerverfahren mit Steuerdaten entsprechend dem herzustellen- den Schweißnaht- Verlauf gesteuert wird. Bekannt dabei ist ferner, die Bestrahlung entlang der Schweißnaht im sogenannten Konturschweißen vorzunehmen, wobei jede Schweißnahtstelle einmal vom Laserstrahl beaufschlagt wird. Alternativ dazu kann auch ein Quasisimultan-Schweißen vorgenommen werden, bei dem der Laserstrahl in kurzen zeitlichen Abständen mehrfach über den Schweißnahtverlauf geführt wird.

Weiterhin ist es aus den genannten Druckschriften bekannt, dass die Fokuszone, also insbesondere der Strahldurchmesser in der Fügeebene kleiner als die Breite der herzustellenden Schweißnaht ist. Um eine Schweißnaht einer entsprechenden Breite herzustellen, schlägt daher die oben genannte DE 10 2004 056 782 AI vor, den Laserstrahl mit seiner Fokuszone in einer ersten Bewegungskomponente in einer Hauptvorschubrichtung entlang der Bahn der herzustellenden Schweißnaht zu bewegen, sowie in einer damit überlagerten zweiten, oszillierenden Bewegungskomponente zur Abdeckung der Schweißnaht-Breite quer zur Hauptvorschubrichtung mit einer Oszillationsamplitudenweite zu bewegen. Bei einer Überlagerung einer geradlinigen Bewegung entlang der Hauptvorschubrichtung mit einer beispielsweise kreisförmig oszillierenden Bewegungskomponente ergibt sich also ein spiralförmig fortlaufender Weg des Laserfokus, wobei sich die aufeinanderfolgenden Spiralzüge je nach Verhältnis zwischen Oszillationsfrequenz und Vorschubgeschwindigkeit mehr oder weniger stark überlappen. Insgesamt wird durch den Wärmeeintrag in dem vom Laserfokus bestrahlten Bereich in der Fügeebene das thermoplastische Material min- destens eines der beiden Fügepartner aufgeschmolzen und durch Wärmeleitung und Aufschmelzen des zweiten Fügepartners eine Verschweißung zwischen den beiden Fügepartnern erzielt.

Schweißanlagentechnisch wird das vorstehend erörterte Schweißverfahren in der Regel durch einen Galvanometerscanner zur Strahlablenkung realisiert, durch den der Laserstrahl über ein definiertes Arbeitsfeld durch entsprechende Auslenkung geführt werden kann. Dabei wird in der Abbildungsoptik ein sogenanntes F-Theta-Objektiv eingesetzt, das die Eigenschaft hat, den abseits der optischen Achse durch das Objektiv fallenden Strahl so zu fokussieren, dass die Fokuslage in derselben Ebene liegt, wie bei einem Strahl, der direkt auf der optischen Achse läuft. Ein solches F- Theta-Objektiv wird typischerweise aus einer Kombination von zwei bis vier asphärischen Linsen aufgebaut, die in der Form so ausgelegt sind, dass die Fokuslagenanpassung für eine bestimmte Wellenlänge gut funktioniert. Beim Laserschweißen ist es zur Prozessregelung und -kontrolle nun wünschenswert, in den Strahlengang Messapparaturen, wie z.B. ein Pyrometer einzukoppeln. Aufgrund des F-Theta-Objektivs kommt es jedoch zu einem lateralen Auseinanderlaufen des Schweiß-Spots und der optischen Achse des Pyrometers, wenn der Scanner zunehmend ausgelenkt wird. Insoweit ist die Erfassung des Schweiß-Spots durch das Pyrometer nicht mehr gewährleistet. Wird nun das F-Theta-Objektiv weggelassen, stellt sich das Problem, dass bei zunehmender Auslenkung aus der optischen Achse der Laseranlage, also mit zunehmendem Auftreffwinkel des Laserstrahls auf die Fügeebene, der Laserstrahl mit seinem Fokus außerhalb der Fügeebene liegt und damit defokussiert wird, der Schweiß-Spot also größer wird.

Ferner ist eine Defokussierung des Laserstrahls dann zu verzeichnen, wenn sich die Fügeebene relativ zur Fokuslage verschiebt, wenn also beispielsweise die beiden Fügepartner entlang der Schweißnaht einen zumindest leicht stufigen Verlauf nehmen.

Die vorstehend erörterten Defokussier-Phänomene sind zwar hinsichtlich des Energieeintrages in die Fügeebene an sich tolerierbar, jedoch wird bei einer gegebenen Oszillationsamplitudenweite durch die Schweiß-Spot- Aufweitung mit zunehmender Auslenkung aus der optischen Achse die quer zur Hauptvorschubrichtung bestrahlte Fläche größer, wodurch die Schweißnaht sich ebenfalls verbreitert.

Aufgabe der Erfindung ist davon ausgehend die Bereitstellung eines Verfahrens und einer entsprechenden Vorrichtung zum Verschweißen zweier Fügepartner, bei der ohne Einsatz eines F-Theta-Objektivs eine definierte Schweißnahtbreite ungeachtet vom Auslenkwinkel des Laserstrahls auf die Fügeebene und/oder der relativen Position von Fokuslage zur Fügeebene gewährleistet ist.

Diese Aufgabe wird durch das im Kennzeichnungsteil des Anspruches 1 angegebene Steuerverfahren gelöst, wonach die Oszillationsamplitudenweite in inverser Abhängigkeit von der Strahldimension, insbesondere vom Strahldurchmesser, in der Fügeebene derart eingestellt wird, dass die Breite des vom Laserstrahl überstrichenen Strahlfeldes unabhängig von der

Strahldimension in Querrichtung bezogen auf die Hauptvorschubrichtung der Schweißnahtbreite entspricht.

Mit anderen Worten wird also bei einem Aufweiten der Strahldimension in der Fügeebene, also beispielsweise bei einem größeren Strahldurchmesser bei stärker ausgelenktem Laserstrahl, die Oszillationsamplitudenweite reduziert, so dass die maximale Breite des vom Laserstrahl überstrichenen Korridors, in dem die Schweißnaht erzeugt wird, der Soll-Schweißnahtbreite entspricht.

In vorrichtungstechnischer Hinsicht wird eine an sich bekannte Schweißvorrichtung gemäß Anspruch 12 in ihrer Scannereinrichtung durch ein solches Steuerverfahren gesteuert. Das erfindungsgemäße Schweißsystem zeichnet sich durch eine flexible

Einsatzmöglichkeit für eine Vielzahl unterschiedlicher Anforderungsprofile beim Kunststoffschweißen aus. Im Vergleich zu bekannten Systemen kann insbesondere durch den Einsatz eines Lasers hoher Strahlqualität ein vergrößertes Arbeitsfeld bei gleichzeitig kleinem Schweiß-Spot realisiert wer- den. Auch kann über die Steuerung der Oszillationsamplitudenweite nicht nur eine Kompensation der Defokussierung im Speziellen, sondern auch eine flexible Einstellbarkeit der Schweißnahtbreite im Allgemeinen problemlos realisiert werden. Schließlich kann eine intelligente Prozessregelung beispielsweise mittels eines Pyrometers in ein entsprechendes Schweißsystem problemlos integriert werden, da die geschilderten Restriktionen durch das im Stand der Technik verwendete F-Theta-Objektiv nicht gegeben sind. In abhängigen Ansprüchen sind bevorzugte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens angegeben. So ist es von Vorteil, dass die zweite oszillierende Bewegungskomponente des Laserstrahls durch eine der ersten, linearen Bewegungskomponente überlagerte kreisartige Bewegung erzeugt wird. Diese oszillierende Bewegungskomponente kann im Wesent- liehen durch eine echte Kreisbewegung, elliptische Umlaufbewegungen oder auch geschlossene Schwungkurven, wie etwa die Form einer stehenden oder liegenden Acht erzeugt werden. In jedem Falle ist die Oszillationsamplitudenweite entsprechend dem in der Fügeebene vorliegenden Strahldurchmesser so angepasst, dass eine konstante Soll-Schweißnaht- breite erzeugt wird.

Da die Strahlrichtung des Laserstrahls bezogen auf ein bestimmtes

Schweißsystem in einem bekannten Zusammenhang mit der Fokusdimension in der Fügeebene steht, kann aus den Steuerdaten für die Strahlrich- tung des Laserstrahls in steuerungstechnisch einfacher Weise die entsprechende Oszillationsamplitudenweite in Abhängigkeit der Strahlrichtung des Laserstrahls eingestellt werden. Dabei kann der Auslenkwinkel des Laserstrahls als die die Strahlrichtung bestimmende Größe zur Bestimmung der Oszillationsamplitudenweite zugrundegelegt werden. Zusätzlich oder alternativ zu der vorstehenden Bestimmung der Oszillationsamplitudenweite kann mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens auch eine begrenzte Dreidimensionalität der Fügepartner ausgeglichen werden, um beispielsweise auch bei einem stufigen Verlauf der Fügeebene die Oszillationsamplitudenweite entsprechend an die durch die Stufe hervorgerufene Veränderung des Strahldurchmessers in der Fügeebene anzupassen. Zur Bestimmung der Oszillationsamplitudenweite können dann die Formdaten der beiden Fügepartner zugrundegelegt werden, die in der Steu- erung des Schweißsystems abgelegt sind.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Fokuslage in einem zentralen Bereich des Arbeitsfeldes unterhalb der dortigen Fügeebene zwischen den beiden Fügepartnern bzw. in einem Randbereich des Arbeitsfeldes oberhalb der dortigen Fügeebene zwischen den beiden Fügepartnern eingestellt. Damit wird eine in beiden Richtungen möglichst geringe Variation der Strahldimension über das gesamte Arbeitsfeld erreicht. Bevorzugte Oszillationsfrequenzen der zweiten Bewegungskomponenten liegen im Kilohertz-Bereich, vorzugsweise zwischen 0,25 kHz und 12 kHz, besonders bevorzugt zwischen 3 kHz und 6 kHz.

Im Hinblick auf die Verzichtbarkeit auf ein F-Theta-Objektiv im Zusam- menhang mit dem erfindungsgemäßen Ausgleich der Oszillationsamplitudenweite kann in praktischer Hinsicht das Arbeitsfeld eine Fläche zwischen etwa 500 x 500 mm ² und 1200 x 1200 mm ² , vorzugsweise etwa 650 x 650 mm ² aufweisen. Die Auslegung der Laseroptik ist vorzugsweise derart, dass der Fokus des Laserstrahls einen minimalen Spotdurchmesser von 0,3 mm bis 0,7 mm, vorzugsweise von 0,4 mm aufweist. Diese Dimensionierung erlaubt ein ausreichend großes Prozessfenster für die Erstellung einer Schweißnaht mit einer Schweißnahtbreite im Millimeter-Bereich mit Hilfe der überlagerten Vorschub- und Oszillationsbewegung.

In vorteilhafter Weise wird für die Strahlerzeugung ein Strahl mit hoher Strahlqualität im Bereich von M = 1 ,0 - 1 ,4 eingesetzt. Damit ist die Vor- aussetzung dafür geschaffen, dass eine vergleichsweise hohe Strahldichte im Bereich der Fügeebene erzielt werden kann.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt der Strahldurchmesser des Laserstrahls aufgrund der An- Ordnung der Kollimier- und Fokussieroptik in Strahlrichtung vor der Scanner-Einrichtung dort in einem Bereich zwischen 3 mm und 10 mm, so dass die in der Regel benutzten Scanner-Spiegel mit einer begrenzten Energiedichte im Bereich des reflektierten Strahldurchmessers beaufschlagt werden.

Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zum Schweißen zweier Fügepartner aus thermoplastischen Kunststoffen entlang einer Schweißnaht vorzugsweise im Laserdurchstrahlverfahren mit

einer Laserquelle,

- einer Aufspanneinrichtung für die Fügepartner,

einer optischen Laserstrahl-Aufbereitung, insbesondere bestehend aus einer Kollimations- und Fokussierlinsenoptik, und einer Scanner-Einrichtung zur Führung des Laserstrahls über das Arbeitsfeld entlang einer zu erstellenden Schweißnaht zwischen den beiden Fügepartnern. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist dadurch charakterisiert, dass die Scanner-Einrichtung durch ein erfindungsgemäßes Steuerverfahren so gesteuert ist, dass die Oszillationsamplitudenweite in inverser Abhängigkeit von der Strahldimension in der Fügeebene derart eingestellt wird, dass die Breite des vom Laserstrahl überstrichenen Strahlfeldes in Querrichtung bezogen auf die Hauptvorschubrichtung der Soll-Breite der Schweißnaht entspricht.

Zu den Vorteilen dieser erfindungsgemäßen Vorrichtung kann auf die entsprechenden Ausführungen im Zusammenhang mit dem entsprechenden Steuerverfahren verwiesen werden.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird dabei ein Faserlaser für die Schweißvorrichtung eingesetzt. Bevorzugt wird eine Strahlkopplung mittels Singlemode-Faser vorgenommen. Durch diesen Laser guter Strahl- qualität in Kombination mit der Scanner-Einrichtung ist es möglich, ein großes Arbeitsfeld bei gleichzeitig verhältnismäßig kleinen Strahldurchmessern zu erzielen. Ferner wird dabei auch eine verhältnismäßig große aleigh-Länge des Strahlfokus erreicht. Grundsätzlich ist es möglich, als Scanner-Einrichtung eine oszillierende Spiegeleinrichtung zu verwenden, die sowohl für die Vorschubbewegung des Laserstrahls entlang der Schweißnahtrichtung also auch für die Oszillationsbewegung quer dazu sorgt. Dies stellt eine apparatetechnisch rationelle Variante dar. Alternativ dazu kann jedoch auch eine erste Scanner-Einheit für die Erzeugung der ersten Bewegungskomponente des Laserstrahls entlang der Hauptvorschubrichtung und eine zweite, der ersten Scanner-Einrichtung vorgeschaltete Scanner-Einheit zur Erzeugung der zweiten Bewegungskomponente quer zur Hauptvorschubrichtung vorgesehen sein. Durch die Entkopplung der für die Strahlablenkung verantwortlichen Komponenten können diese optimal an die jeweils geforderte Dynamik angepasst werden. So ist die Oszillation der zweiten Bewegungskomponente im Kilohertz- Bereich deutlich dynamischer, aber mit einer weitaus geringeren Amplitude versehen, wie die Bewegung in Hauptvorschubrichtung. Letztere erfolgt z.B. mit einer Vorschubgeschwindigkeit in der Größenordnung von einigen hundert bis einigen wenigen tausend Millimeter pro Sekunde. Für die Scanner-Einheit zur Oszillationserzeugung der zweiten Bewegungskomponente kann ein Resonanzscanner oder ein akustooptischer De- flektor vorgesehen sein.

Schließlich werden in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform in den Scanner-Einheiten Spiegel aus Quarzglas eingesetzt. Dies weicht von den gebräuchlichen Spiegeln aus Siliciumcarbid ab, obwohl letztere leichter und damit einfacher in eine hochfrequente Scann-Bewegung zu versetzen sind. Problematisch ist jedoch die Absoφtionsfähigkeit des Siliciumcarbid- Materials für durch die Spiegelschicht durchtretende Reststrahlung des La- sers, was zu einer Aufheizung des Siliciumcarbid-Substrates führt. Dadurch besteht das Risiko, dass die Klebestelle des Substrates zum Scannerantrieb versagt. Quarzglas ist demgegenüber für die im vorliegenden Falle verwendete IR-Strahlung nicht absorptiv. Durch die Spiegelschicht durchgehende Reststrahlung wird im Scanner-Gehäuse oder einer entsprechen- - l ü den Strahlfalle absorbiert. Damit ist es möglich, im erfindungsgemäßen Schweißsystem einen Laser mit einer deutlich höheren Strahldichte zu benutzen. Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Laser- Schweißvorrichtung,

Fig. 2 eine stark vergrößerte, schematisierte Draufsicht auf das Arbeitsfeld der Laser-Schweißanlage in der Fügeebene,

Fig. 3A und B einen Detailausschnitt aus Fig. 2 zur Darstellung der vom

Strahldurchmesser abhängigen Oszillationsamplitudenweite, und

Fig. 4A und B schematische, stark vergrößerte Detailschnitte durch zwei

Fügepartner vertikal zur Fügeebene im Bereich eines Sprungs der Fügeebene.

Wie aus Fig. 1 deutlich wird, weist eine erfindungsgemäß gesteuerte Laserschweiß-Vorrichtung als Strahlquelle einen Faserlaser 1 auf, dessen Laserstrahl 2 über eine Singlemode-Faser 3 in das System eingekoppelt wird. Der Laserstrahl 2 wird dabei von der Faser 3 in die Kollimationseinrich- tung 4 eingespeist, die eine Kollimierlinse 5 aufweist.

Der so kollimierte Laserstrahl 2 wird mit Hilfe einer Fokussierlinse 6 mit einer definierten Brennweite fokussiert. Der fokussierte Laserstrahl 2 wird mit Hilfe der Scanner-Einrichtung 7 entsprechend einem noch zu erörterten Steuerverfahren auf die beiden Fügepartner 8, 9 gerichtet und dort zum Einen in der Fügeebene F entlang einer Hauptvorschubrichtung H zur Bildung einer Schweißnaht S in einer ersten Bewegungskomponente geführt. Die beiden Fügepartner 8, 9 sind dabei mit Hilfe einer Aufspanneinrichtung 10 in ausreichendem Kontakt zueinander gehalten, so dass das bekannte Laserdurchstrahlschweißen zur Erzeugung der Schweißnaht S angewendet werden kann. Dabei ist der obere Fügepartner 8 für den Laserstrahl 2 transmissiv, während der untere Fügepartner 9 absorbierend ist. Die eingestrahlte Energie des Laserstrahls 2 führt zu einem Aufschmelzen des unteren Fügepartners 9, durch Wärmeleitung wird der obere Fügepartner 8 ebenfalls aufgeschmolzen und es bildet sich eine stoffschlüssige Verbindung zwischen beiden Fügepartnern 8, 9 entlang des Weges des Laserstrahls 2.

Da der Strahldurchmesser d deutlich geringer als die Soll-Breite B der anzulegenden Schweißnaht ist, wird zum Anderen zur Abdeckung der Soll- Breite B der Laserstrahl 2 quer zur Hauptvorschubrichtung H mit einer zweiten, oszillierenden Bewegungskomponente beaufschlagt, bei der es sich z.B. eine hochfrequente Kreisbewegung etwa zwischen 3 und 6 kHz handelt. Durch eine Überlagerung mit der Bewegung in Hauptvorschubrichtung H entsteht also eine in Fig. 2 gut erkennbare Spiralbewegung des Laserstrahls 2. Je nach Verhältnis der Geschwindigkeit in Hauptvorschub- richtung H und der Oszillationsfrequenz der oszillierenden Bewegungskomponente quer dazu überlappen sich aufeinanderfolgende Spiralgänge mehr oder weniger. Unter bestimmten Randbedingungen können im Übrigen auch beide Fügepartner 8, 9 im Wesentlichen transmissiv für den Laserstrahl 2 sein. Eine gewisse Restabsoφtionsfähigkeit reicht aus, um bei hoher Fokussierung des Laserstrahls 2 trotzdem eine ausreichende Energieabsorption und ein Aufschmelzen der beiden Fügepartner 8, 9 zu erzielen. In der EP 1 098 751 B 1 ist ein entsprechendes Verfahren beschrieben, nach dem sich zwei hochtransparente Werkstoffe aufgrund intrinsischer Absorption im Wellenlängenbereich 1,8 - 2,2 μηι bearbeiten lassen. In der Scanner-Einrichtung 7 ist in Fig. 1 schematisiert nur ein Scanner- Spiegel 1 1 gezeigt. In der Regel sind zur Abdeckung eines zweidimensionalen Arbeitsfeldes A (Fig. 2) zwei Spiegel eingesetzt, von denen jeder für die Ablenkung des Laserstrahls 2 entlang einer Achse x bzw. y sorgt. Der Strahldurchmesser s des Laserstrahls 2 auf dem Spiegel 1 1 liegt dabei in der Größenordnung zwischen 3 mm und 10 mm.

Die eingangs geschilderte, der Erfindung zugrundeliegende Problematik kann anhand der Fig. 1 nochmals verdeutlicht werden. So ist der senkrecht auf die Fügepartner 8, 9 auftreffende Laserstrahl 2 zentral im Arbeitsfeld A der Schweißeinrichtung angeordnet und weist eine vergleichsweise geringe Dimension, also einen kleinen Strahldurchmesser d auf.

Bei einer Auslenkung des Laserstrahls 2 aus dem zentralen Bereich nach außen hin, so dass die Strahlrichtung R einen gegenüber 90 ° kleineren Auftreffwinkel W mit der Fügeebene F einnimmt, verlängert sich der optische Weg vom Scanner-Spiegel zur Fügeebene F und - da keine F-Theta- Optik zum Ausgleich verwendet wird - es ist der Fokus f des Laserstrahls 2 gegenüber der Fügeebene F nach oben verschoben. Dadurch ist der Strahl- durchmesser d im Bereich der Fügeebene F zwischen den beiden Fügepartnern 8, 9 vergrößert und die Form zumindest leicht elliptisch.

In der vergrößerten Fig. 2 ist die Änderung des Strahldurchmessers d in der Fügeebene mit zunehmender Auslenkung des Laserstrahls 2 aus dem zentralen Bereich schematisch angedeutet. Im zentralen Bereich des Arbeitsfeldes A ist der Strahldurchmesser d klein, während im Randbereich des Arbeitsfeldes der Strahldurchmesser d' groß ist. Um nun zu gewährleisten, dass der vergrößerte Strahldurchmesser d' nicht zu einer breiteren

Schweißnaht S führt, wird die punktiert in Fig. 2 eingetragene Oszillationsamplitudenweite OAW entsprechend dem Strahldurchmesser d, also entsprechend der Auslenkung und dem sich daraus ergebenen Auftreffwinkel W des Laserstrahls 2 so angepasst, dass vom Laserstrahl 2 unabhängig von der Position im Arbeitsfeld A und der Auslenkung immer ein Strahlfeld quer zur Hauptvorschubrichtung H überdeckt wird, dass der Soll-Breite B der Schweißnaht S entspricht. Im Zentralbereich ist die Oszillationsamplitudenweite OAW also wegen des kleinen Strahldurchmesser d groß, im Randbereich ist es umgekehrt. Eine kleine Oszillationsamplitudenweite OAW gleicht einen großen Strahldurchmesser d' aus.

Zur Verdeutlichung ist in Fig. 3A und B dieser Zusammenhang nochmals aufgelöst mit einer reinen Kreisbewegung des Laserstrahls 2 dargestellt. Fig. 3A stellt eine Situation im Zentralbereich des Arbeitsfeldes A dar. Der Strahldurchmesser d ist klein, wodurch die Oszillationsamplitudenweite OAW groß ist, um das Strahlfeld entsprechend der Soll-Breite B der Schweißnaht S einzustellen.

In Fig. 3B ist eine Situation mit ausgelenktem Laserstrahl 2 dargestellt, wodurch der Strahldurchmesser d' gegenüber der Situation in Fig. 3A grö- ßer ist. Dementsprechend wird die Oszillationsamplitudenweite OAW geringer eingestellt, so dass die Soll-Breite B der damit herzustellenden Schweißnaht S unverändert bleibt. In den Fig. 4A und B ist eine Situation dargestellt, die das Überfahren einer Stufe 12 in der Oberflächentopographie der beiden Fügepartner 8, 9 wiedergibt. In Fig. 4A ist der Laserstrahl 2 vergleichsweise gering ausgelenkt, so dass der Auftreffwinkel W bei etwa 90° liegt. Grundsätzlich ist in diesem Zusammenhang anzumerken, dass das Schweißsystem so ausgelegt ist, dass bei nicht-ausgelenktem Laserstrahl, also einem Auftreffwinkel W von 90 °, der Fokus f etwas unterhalb der Fügeebene F zwischen den beiden Fügepartnern liegt. Bei zunehmender Auslenkung des Laserstrahls 2, wie dies gestrichelt links in Fig. 4A angedeutet ist, wandert der Fokus f in die Fügeebene F und dann darüber hinweg nach oben. Durch diese Auslegung wird erreicht, dass die Variation des Strahldurchmessers d über die Breite des Arbeitfeldes A deutlich reduziert gegenüber einer Systemauslegung wird, bei der der Fokus bei nicht-ausgelenktem Laserstrahl 2 in der Fügeebene F liegt. In Fig. 4B ist nun die Situation nach Überfahren der Stufe 12 dargestellt, wo bis zur Fügeebene F ein zumindest um die Höhe der Stufe 12 längerer optischer Weg für den Laserstrahl 2 zurückzulegen ist. Darüber hinaus ist eine weitere Vergrößerung des optischen Weges durch die stärkere Auslenkung mit dem Auftreffwinkel W' zu verzeichnen, so dass der Laser- strahl mit einem größeren Strahldurchmesser d' die Fügeebene F trifft.

Auch hier wird zur Kompensation die Oszillationsamplitudenweite OAW' gegenüber der Situation in Fig. 4A reduziert, wie durch einen Vergleich der beiden in die Fig. 4A und B eingeblendeten Draufsichten visualisiert wird. Die Stufe 12 kann dabei einerseits softwareseitig über die in der Steuerung abgelegten Formkoordinaten der Fügepartner 8, 9 in die Ansteuerung der Laserstrahl-Bewegung einbezogen werden. Andererseits ist es möglich, die Anpassung der Ansteuerungsparameter auch aufgrund einer durch den Scanner vorgenommenen Abstandsmessung beispielsweise auf der Basis einer konfokalen chromatischen Messung oder einer Lasertriangulation durchzuführen.