Der Brillenhersteller Silhouette International erzielt dank des Laserschweißens bessere Ergebnisse.

Die Herausforderung

Der österreichische Hersteller von Premium-Brillen, Silhouette International, sichert sich seinen Wettbewerbsvorteil durch die Herstellung von Brillen, die neben hervorragendem Tragekomfort und Funktionalität auch ein stilvolles Design bieten. Die Brillenfassungen „Titan Minimal Art“ (TMA), die nur 1,8 Gramm wiegen, waren die ersten schrauben- und gewindelosen Brillen aus Titan, und der Erfolg dieses Produkts motivierte Silhouette International dazu, den gewindelosen Ansatz auf viele weitere Designs auszuweiten. Dieses Design bringt jedoch einige fertigungstechnische Herausforderungen mit sich, darunter die Notwendigkeit, verschiedene Materialien wie Titan und andere Speziallegierungen miteinander zu verbinden. Und diese Verbindungen müssen ästhetisch ansprechend sein, was bedeutet, dass sie optisch nicht erkennbar sind und auch keine Strukturveränderung hervorrufen, die leicht zu spüren wäre. Schließlich müssen die Gelenke stabil und äußerst elastisch sein und sich immer wieder zyklisch zusammenklappen und öffnen lassen, ohne dass es zu Formveränderungen oder einer Beeinträchtigung der mechanischen Festigkeit kommt. Das herkömmliche Widerstandsschweißen weist in all diesen Bereichen Probleme auf.

Lösung

Das Laserschweißen ist ein bewährtes Verfahren, das die Einschränkungen des Widerstandsschweißens überwindet. Die kosteneffiziente Einführung des Laserschweißens für diese Art von Präzisionsanwendungen in der Serienfertigung erforderte jedoch einige technische Innovationen. Eine der Verbesserungen, die sich für Silhouette International als entscheidend erwiesen hat, ist der Einsatz der „Strahloszillation“, also der schnellen Bewegung des Strahls entlang und senkrecht zur Schweißnaht. Das Unternehmen Coherent hat eine fortschrittliche Umsetzung der Strahlbewegung namens SmartWeld entwickelt, die eine flexiblere und präzisere Steuerung der vom Laser erzeugten Wärmeverteilung ermöglicht. Sie umfasst komplexe Strahlmuster, darunter Kreise, Ellipsen oder sogar zickzackförmige Muster. Die SmartWeld-Technologie verbessert die Schweißnahtqualität und die Prozesskonsistenz und kann zudem größere Spaltbreiten bei den zu schweißenden Bauteilen überbrücken. Dadurch werden Toleranzen und Anforderungen an die Passgenauigkeit reduziert, was die Produktion beschleunigt und die Kosten senkt.

„Die Umstellung vom Widerstandsschweißen auf das Laserschweißen war ein großer Erfolg, der zu einer Gesamtkosteneinsparung von rund 80 % geführt hat. Die verbesserte Präzision und Wiederholgenauigkeit haben es uns zudem ermöglicht, hochmoderne Brillengestell-Designs erfolgreich in die Produktion zu übernehmen.“


– David Illitz
, Prozessmanager für die Rohteilfertigung bei Silhouette International Schmied AG

Ergebnis

Silhouette International installierte das automatisierte Schweiß-, Schneid- und Bohrsystem Coherent MPS Rotary, das eine 200-W-Faserlaserquelle und einen optischen Scanner umfasst. Insgesamt wurden die Werkzeug- und Fertigungskosten gesenkt, da mehrere Prozessschritte auf einer Maschine durchgeführt werden können, was zu Energieeinsparungen und einer höheren Produktivität führte. Der Einsatz des SmartWeld-Systems hat zudem die Schweißnahtqualität verbessert; konkret werden Verbindungen mit höherer Festigkeit (dank geringerer Wärmezufuhr in das Werkstück) und besserer Elastizität erzeugt. Das MPS Rotary-System unterstützt zudem das Bestreben des Unternehmens, die Markteinführungszeit neuer Konstruktionen zu verkürzen, sowie die begrenzten Losgrößen (in der Regel 150–300 Stück).

Quelle:Coherent.com