Lösungen für das Lasermikroschweißen für Anlagenhersteller und Systemintegratoren

Das Laser-Subsystem PowerLine FL mit dem Paket für präzises Mikroschweißen, dem Know-how und dem technischen Support von Coherent ist der einfache Weg zu erfolgreichen Projekten

In vielen Industriezweigen steigt die Nachfrage nach präzisem Mikroschweißen von Metallen. Beim Mikroschweißen liegt die Schweißtiefe in der Regel bei etwa 1 mm (0,04") oder weniger.  Dies ist vor allem auf die Anforderungen an die Dynamik des Schweißprozesses zurückzuführen, darunter die Erhöhung der Schweißgeschwindigkeit, die Verwendung unterschiedlicher Werkstoffe und die einfache Integration in die Fertigungslinie.  Typische Beispiele für das Mikroschweißen finden sich bei der Montage von Autobatterien beim Schweißen zwischen den einzelnen Anschlüssen, bei dünnen Schweißnähten in der Unterhaltungselektronik oder bei der Herstellung von chirurgischen Instrumenten und medizinischen Geräten. Obwohl Laser für diese Aufgaben häufig das Fertigungswerkzeug erster Wahl sind, gehen die neuen Anforderungen an die Fertigung über den reinen Laserprozess hinaus und umfassen Automatisierung, Bildverarbeitung, Prozessüberwachung, Datenerfassung sowie eine einheitliche, umfassende Steuerungssoftware.

Anwendungsvorbereitung

Alles beginnt mit der Anwendung – unsere Anwendungslabore legen auf der Grundlage von Tests die erforderliche Konfiguration und Ausstattung für die jeweilige Anwendung und die Produktionsanforderungen fest. Die Anlage selbst liefern wir dann meist in Form eines Subsystems, was Systemintegratoren den Einbau in die Produktionslinie erheblich erleichtert und die für die Inbetriebnahme erforderliche Zeit verkürzt. Zum Lieferumfang kann auch eine Schulung für Bedienung und Wartung gehören, um eine reibungslose Übergabe der gesamten Anlage an den Endkunden zu gewährleisten. 

Über das Schweißen hinaus

Neben der eigentlichen Prüfung des Schweißprozesses im Labor gibt es auch Anforderungen aus der Produktion, insbesondere hinsichtlich der Positionierung der Schweißnähte, der Abweichungen der Schweißbahn und der Passungstoleranzen der Bauteile.  Diese erfordern häufig den Einsatz von Bildverarbeitung, die vor dem Schweißen eine G/NG-Prüfung durchführen und gleichzeitig die notwendigen Bewegungskorrekturen für diese Abweichungen während des Betriebs vornehmen kann. Die wichtigsten Anforderungen an das Schweißsubsystem sind einfache Programmierung, leichte Integration und die Unterstützung von Prozessdaten von Herstellern, die den Weg in Richtung Industrie 4.0 einschlagen.

Sehen Sie sich den Unterschied an

Um hohe Ausbeuten und eine hohe Qualität beim Präzisionsschweißen zu erreichen, ist es unerlässlich, die Position des Bauteils sowie Abweichungen in der Bauteilposition zu identifizieren. Unser Bildverarbeitungspaket verfügt über integrierte Bibliotheken, die mit Standardlichtquellen arbeiten und eine einfache Implementierung der Werkstückerkennung in Abhängigkeit von dessen Geometrie und Beleuchtung ermöglichen. Das Bildverarbeitungspaket ist vollständig in die Steuerungssoftware integriert und lässt sich einfach konfigurieren, sodass die Position des Werkstücks für jede einzelne Schweißnaht an jedem Werkstück bestätigt werden kann. 

Intelligenter Laser und Prozessüberwachung

Die einzige Möglichkeit, hundertprozentig sicher zu sein, dass eine Schweißnaht in Ordnung ist, besteht darin, sie zu zerlegen und ihre mechanische Festigkeit sowie die Integrität des Querschnitts zu messen. Dieser Ansatz ist in der Praxis natürlich nicht durchführbar. Das Ziel ist daher eine automatisierte, zerstörungsfreie Überwachung, die eine zuverlässige Beurteilung der Schweißnahtqualität ermöglicht. Unsere Lösung, die die Daten für diese Beurteilung liefert, ist Coherent SmartSense+.

Es handelt sich um ein Inline-Prozessüberwachungssystem für Schweißnähte, das mithilfe von Algorithmen auf Basis künstlicher Intelligenz Informationen über „G/NG“ (gut/nicht gut) und gegebenenfalls über die Art des Fehlers liefert. Die SmartSense+-Prozessüberwachungsmethode nutzt eine eigens für Schweißanwendungen entwickelte Technologie, die sich nahtlos in die Steuerungssoftware Laser FrameWork integrieren lässt und Möglichkeiten zur Datenspeicherung und zum Datenzugriff einschließlich der Übertragung in lokale Datenbanken bietet.

Komplettpaket

Der Mehrwert des PowerLine FL-Systems oder jeder anderen Schweißlösung von Coherent besteht jedoch darin, dass Sie sich um keine dieser Überlegungen kümmern müssen. Die Anwendungslabore von Coherent und unsere Produktingenieure verfügen über die Ressourcen und das Fachwissen, um für Sie den gesamten Prozess zu entwerfen und zu validieren sowie die Anlagen zu definieren, mit denen Sie die Arbeit ausführen können. Ebenso weisen sie auf mögliche Risiken im Prozessfenster und weitere Möglichkeiten zu deren Beseitigung hin. Und schließlich bedeutet unsere vertikale Integration, dass Sie eine Komplettlösung aus einer Hand erhalten, wodurch jegliches „Schwarze-Peter-Spiel“ vermieden wird, sollten in der Produktion Probleme auftreten. Das Ergebnis ist nicht nur ein erfolgreicher Prozess – es ist auch Seelenfrieden. 

Erfahren Sie mehr über das PowerLine FL-System und weitere Laserschweißsysteme von Coherent.

Quelle:Coherent.com