Laserschweißen immer effizienter

(openPR) LASYS-Highlights: Baukastensysteme erhöhen Flexibilität, 3D-Laser-schweißroboter mit großer Bewegungsfreiheit sparen Energie und Kosten

03.05.2010 Der Laser steht als Schlüsselwerkzeug zur Materialbearbeitung hoch im Kurs. Denn er scheint unschlagbar, wenn es ums Schneiden, Schweißen, Bohren, Beschriften, Markieren, Strukturieren von unterschiedlichsten Materialien geht. Er arbeitet berührungslos, sauber und präzise. Noch dazu sind Hersteller von Laserbearbeitungsanlagen, Systemlösungen und Komponenten sehr innovativ und praxisorientiert, wovon sich die Besucher der LASYS 2010, internationale Plattform für Systemlösungen in der Laser-Materialbearbeitung, vom 8. bis 10. Juni überzeugen können. Die Besonderheit: Das Konzept der LASYS ist sehr anwendernah ausgerichtet und spricht eine große Branchenvielfalt an, ganz gleich, ob es sich um die Bearbeitung von Holz, Metall-, Kunststoff, Papier oder Halbleitermaterialien handelt. Das macht die LASYS in der Messelandschaft einzigartig. Auf dem hochmodernen Stuttgarter Messegelände werden rund 200 Aussteller aus bisher 16 Ländern erwartet.

„Die Entwicklung eines auf den Kunden zugeschnittenen Lasersystems ist komplex und erfordert viel technisches Wissen und vor allem Erfahrung", sagt Jens Bleher, Geschäftsführer von TRUMPF Laser- und Systemtechnik. So universell das Einsatzspektrum des Werkzeugs Laser auch ist, so individuell sei Bleher zufolge auch der Weg zur integrierten Applikation. Viele Anwender setzen dabei auf universell einsetzbare Lasersysteme. Beispielsweise wird TRUMPF unter anderem auf der LASYS 2010 die modular aufgebaute TruLaser Roboterzelle für 3D-Materialbearbeitung präsentieren. Sie verfügt laut Hersteller über eine hohe Verfahrensflexibilität und bietet Anwendern die Möglichkeit, zwischen den Applikationen Schweißen, Schneiden, Remote- und Auftragsschweißen sowie Löten zu wechseln. Der TruLaser Robot 5020 sei speziell auf die Anforderungen von Blechfertigern zugeschnitten.
„Maschinensysteme zur flexiblen Fertigung, insbesondere bei schwankenden Stückzahlen und/oder mit hoher Variantenvielfalt, zählen vor allem bei Herstellern der Automobilzulieferindustrie und Elektrotechnik zu bewährten Fertigungskonzepten", sagt Michael Lau, Leiter Vertrieb von SITEC Industrietechnologie. „Wir konnten hier mit dem Baukastensystem LS - LaserStation einen Meilenstein auf dem Gebiet hochflexibler Laseranlagen setzen", meint Lau weiter. Die neue Maschinengeneration Laserstation LS wird SITEC auf der LASYS 2010 vorstellen. Sie ist für die 3D-Bearbeitung ausgelegt und lässt es zu, fasergeführte Festkörper- als auch Direktstrahl-Lasersysteme zu integrieren. Anwenderspezifisch sind unterschiedlichste Bearbeitungsarten wie Schweißen, Schneiden, Härten oder Bohren möglich.
Auf hohe Flexibilität setzt auch BUND Automation. Diese präsentieren auf der LASYS 2010 erstmals den neu entwickelten Laserschweißautomaten LASER PIR 90-750, bei dem die einzelnen Komponenten durch ein flexibles Baukastensystem zusammengestellt und miteinander verknüpft werden können. „Unser Ziel war, durch eine komplett neue Konstruktion und mit Hilfe Energie sparender Komponenten, den Anwendern eine Lösung anzubieten, die sowohl Kosteneinsparungen beim Kauf als auch im Betrieb von 50 Prozent erreicht", sagt Wolfgang Wieland, Projekter Laserschweißen bei BUND Automation. Das Besondere: Die Laserquelle ist fixiert. Der Laserstrahl zielt dabei immer senkrecht nach unten. „Dadurch erhalten wir hohe Sicherheit", so Wieland weiter, „ und sparen gleichzeitig enorm Kosten gegenüber Anlagen, bei denen der Laserstrahl in alle Richtungen strahlen kann." Durch den Einsatz eines 6-Achs-Industrieroboters ist die Anlage hoch flexibel, trotz des fixierten Lasers. Unterschiedlichste Werkstücke können vom Roboter zu den jeweiligen (Schweiß-, Löt-) Positionen bewegt werden. Auch das Abfahren der Schweißnähte erfolgt auf diese Weise. Ein weiteres Plus: „Der verwendete fasergekoppelte Diodenlaser weist einen Wirkungsgrad von etwa 40 Prozent auf, im Vergleich zu herkömmlichen Technologien mit nur drei bis vier Prozent", so der Projektleiter.
„Laserschweißen wird immer wirtschaftlicher. Dies ist unter anderem bedingt durch die hervorragende Qualität und Maßhaltigkeit der geschweißten Bauteile bei sehr geringer Nacharbeit", sagt Markus Krütten, Fachbereichsleiter Lasertechnik bei Reis Robotics. So wird das Unternehmen auf der LASYS 2010 den Laserschweißroboter RV16L-FT mit der von Reis Lasertec entwickelten modularen Schweißoptik MWO präsentieren. Dieses Paket sei laut Hersteller speziell für das Laserschweißen mit fasergeführten Lasern ausgelegt. „Einzigartig ist die Laserstrahlführung in der Roboterhand für die orientierte Zufuhr von Prozessgasen und Zusatzdraht sowie die Adaption des Lichtleitkabels in der kompakten Roboterarmstruktur. Durch diese Lösung kann die 3D-Fähigkeit des Roboters mit großer Bewegungsfreiheit und Dynamik genutzt werden," erklärt Krütten. Mit einfachen Industrierobotern sei dies häufig so nicht möglich. Wegen der besseren Zugänglichkeit komme der Anwender oftmals auch mit weniger Vorrichtungs-Rüstwechseln aus, was insbesondere bei einer großen Bauteilevielfalt und/oder kleineren Losgrößen eine erhebliche Zeitersparnis bedeute.
„Variable Fügestoßpositionen zu schweißen ist eine Herausforderung, der nicht jeder Schweißkopf gewachsen ist.", meint Dr. Daniel Wildmann, Leiter Marketing und Business Development bei PRECITEC. Das Werkzeug der Wahl sieht er in intelligenten Schweißköpfen, die die Lage des Fügestoßes messen, um die Schweißnaht an die richtige Stelle zu setzen – die gleichzeitig aber auch die Schweißnahtbreite optimal an die Applikation anpassen und die höchstmögliche Schweißgeschwindigkeit erlauben. Der Hochleistungsschweißkopf YW52 von PRECITEC, den das Unternehmen auf der LASYS 2010 präsentieren wird, erfüllt diese Bedingungen. „Der integrierte WobbleTracker schweißt positionsgenau und nur so breit wie nötig", betont Dr. Wildmann. Alle Funktionen seien voll im neuen Schweißkopf YW52 integriert, ohne zusätzliche externe Sensoren, Kameras oder externe Positionierachsen. Der Schweißkopf YW52 eigne sich laut Hersteller für den Einsatz mit Faser-, Scheiben- oder Diodenlasern im Hochleistungsbereich.
Auf der LASYS 2010 locken nicht nur spannende Exponate über Laseranwendungen, Produktlösungen, Laser-Fertigungssysteme für die Mikro-und Makromaterialbearbeitung und für die Feinwerktechnik, ein hochkarätiges Rahmenprogramm lädt den nationalen und internationalen Besucher überdies ein, seinen Wissensdurst zu löschen. So beginnt bereits ein Tag vor Messestart das 11. Internationale Symposium für " Laser Precision Microfabrication"(LPM). Es soll den Austausch zwischen Grundlagenforschung und industrieller Anwendung im Bereich Mikro-Lasertechnologien fördern. Das LPM-Forum richtet die Messe Stuttgart gemeinsam mit der Japan Laser Processing Society (JLPS) aus.
Ferner begleiten die Stuttgarter Lasertage (SLT’ 10) zum zweiten Mal die LASYS. Veranstaltet werden sie vom Institut für Strahlwerkzeuge (IFSW) der Universität Stuttgart unter der Federführung von Prof. Thomas Graf, Leiter des IFSW. Erstmals sind die SLT’10 dreitägig sowie tagesthemenorientiert strukturiert. Auch hier geht es um den Dialog zwischen Forschung und Praxis.
Laser-Basiswissen aus erster Hand vermittelt ein Short Course „Basiswissen Laser und Lasermaterialbearbeitung." Veranstaltet wird er von der Wissenschaftlichen Gesellschaft für Lasertechnik (WLT) unter der Leitung von Prof. Dr.-Ing. Andreas Ostendorf. Der Basiskurs wendet sich primär an Besucher, die bisher nur vereinzelt Erfahrungen mit Lasern haben, er eignet sich jedoch auch für Experten, die ihr Wissen auffrischen wollen.