Industrielle Prozessentwicklung
Zum Schweißen, Schneiden und Oberflächenbehandeln
Wir blicken bereits auf 20 Jahre Applikationserfahrung zurück und sind daher der richtige Partner, um für Ihre Anwendung den richtigen Prozess zu entwickeln. Während Neuentwicklungen meist bei uns im Haus erfolgen, werden Entwicklungs- und Optimierungsarbeiten bestehender Prozesse direkt beim Kunden vor Ort durchgeführt.
Im Rahmen einer Machbarkeitsstudie bestimmen wir, welches Laserverfahren Aussicht auf Erfolg bei der Lösung Ihrer Aufgabe hat. Anschließend planen wir gemeinsam mit Ihnen die nächsten Schritte, führen detaillierte Untersuchungen und Analysen durch, die wir nach den vorgegebenen Randbedingungen bewerten. Die Ergebnisse werden zur Optimierung bestehender Prozesse oder zur Planung neuer Investitionen genutzt, wobei ein nahtloser Übergang in die Produktion gewährleistet ist. Dank unserer flexiblen Möglichkeiten zur Lasernutzung kann je nach Produktionsvolumen ein passendes Modell gewählt werden: Miete, Gebrauchtlaser, Neumaschine - alles aus einer Hand.
Anwendungsbeispiele
Das Schweißen von Aluminiumlegierungen birgt eine Reihe von Herausforderungen, die auf die Kombination der Werkstoffeigenschaften zurückzuführen sind. Die immer vorhandene Oxidhaut und die hohe Reflektivität erfordern eine hohe Laserintensität zum Aufschmelzen des Materials. Gleichzeitig wird wegen der guten Wärmeleitung in Verbindung mit der geringen Viskosität der Schmelze eine hohe Schweißgeschwindigkeit benötigt, um das Schmelzbadvolumen gering zu halten. Gerade bei Blechdicken von 1mm oder weniger ist das Prozessfenster aufgrund der o.g. Eingenschaften bereits sehr klein. Kommen Bauteiltoleranzen hinzu, die einen Nullspalt zwischen den Fügepartnern verhindern, ist ggf. kein reproduzierbares Verschweißen mit anforderungsgerchten Nahteigenschaften mehr möglich.
LASER on demand setzt daher eine spezielle Optik ein, bei der Schmelzbadgröße und Schweißnahtbreite unabhängig voneinander kontrolliert werden können. Dies erlaubt auch das Verschweißen von Aluminiumblechen von 1mm Dicke oder geringer ohne Einsatz von Zusatzwerkstoff. Auf diese Weise werden z.B. für eine Anwendung im Rennsport komplexe Flüssigkeitsbehälter erfolgreich geschweißt und die Dichtheit der Schweißnähte anschließend mittels Druckprüfung nachgewiesen.
Prototypen, Groß- und Sonderbauteile sind unsere Spezialität. So wurde auch der Plan unseres Kunden FAUST ApS, für den Prototypen eines Wärmetauscherkessels eine verzugsarme Fügetechnik einzusetzen, bei uns umgesetzt. 450m Laserschweißnaht stecken in der Mantelfläche des Bauteils.
Zur Herstellung eines Wärmetauscherkessels waren 150 Stahlrohre mit dazwischenliegenden Blechen von 6mm Dicke zu verschweißen. Aufgrund der Geometrie sollte lediglich eine einseitige Zugänglichkeit erforderlich sein, wobei ein Durchschweißen mit kerbfreier Wurzelausprägung gefordert wurde.
LASER on demand löste die vorliegende Aufgabe mittels Laserstrahl-Tiefschweißen unter Einsatz eines Großfeldroboters. Durch eine präzise Kantenvorbereitung sowie das Einhalten einer vorab bestimmten Schweißreihenfolge konnten Verzüge minimiert und auf den Einsatz von Zusatzwerkstoff verzichtet werden. Der Einsatz eines Nahtverfolgungssensors vereinfachte dabei die Programmierung und ermöglichte die Nachführung der Roboterbahn in einem engen Toleranzband entlang der Fügekante, so dass eine hohe Prozesssicherheit gewährleistet werden konnte.
Das Schweißen von Edelstahlstrukturen mit konventionellen Schweißverfahren (MIG oder WIG) führt häufig zu signifikantem Bauteilverzug. Dies ist besonders kritisch, wenn relativ dünne Blechteile mit Frästeilen größeren Querschnitts zu verbinden sind. Für die speziellen Beschichtungsmaschinen der BASF Catalysts Germany GmbH sind jedoch verzugsfreie Werkzeuge für die unterschiedlichen Abmessungen der zu beschichten Substrate zwingend notwendig.
LASER on demand löste die vorliegende Aufgabe mittels Laserstrahl-Tiefschweißen. Aufgrund der konzentrierten Energieeinbringung im Bereich von einigen Zenhtelmillimetern Durchmesser wird eine hohe Schweißgeschwindigkeit erreicht. Das Verfahren zeichnet sich durch schmale Schweißnähte mit großer Tiefe aus, wobei die Wärmebeeinflussung des Bauteils und gering ist und verzugsarmes Schweißen ermöglicht wird. Somit erfolgt das Fügen des gesamten Blechquerschnitts mit lediglich einseitiger Zugänglichkeit. Bei entsprechend genauer Bauteilvorbereitung kann auf den Einsatz von Zusatzwerkstoff vollständig verzichtet werden, so dass keine Nahtüberwölbung auftritt und das Verfahren damit praktisch nacharbeitsfrei ist.
