Mehr Fachbesucher als je zuvor informierten sich auf der Messe Laser 2003 über Verfahrens- und Produktinnovationen in der Lasertechnik. Ein Schwerpunkt war die Bearbeitung von Kunststoff.
Von unserem Redaktionsmitglied Dr. Bernhard Reichenbach bernhard.reichenbach@konradin.de
Die Fachmesse Laser hat ihre weltweit führende Stellung ausgebaut. Mehr als 20 000 Besucher kamen nach München, um sich über Trends und Neuheiten zu informieren. 2001 waren es noch 18 885 gewesen. Bei den Ausstellern war ein Plus von fast 5 % auf 970 zu verzeichnen.
Die Leitmesse der Laserbranche dokumentierte die aktuellen Entwicklungstrends: Die Strahlquellen werden leistungsstärker und kompakter und bieten eine höhere Strahlqualität. Darüber hinaus sollen sie flexibler, zuverlässiger und einfacher zu handhaben sein als ihre Vorgänger.
Zwar ging es bei der Mehrzahl der ausgestellten Laser und Laseranlagen um das Bearbeiten von Metall, doch demonstrierte eine Reihe von Anwendungen aus Bereichen wie Automobilbau, Elektronik und Medizintechnik das große Potenzial des Lasers beim Bearbeiten von Werkstoffen wie Kunststoff oder Keramik. Hierzu wurden Dioden- und Festkörperlaser unterschiedlicher Art angeboten. Der Strahl gelangt entweder flexibel per Kabel oder per Scanner zum Werkstück. Bei Scannern wird der Strahl mit Hilfe von Spiegelsystemen sehr schnell von einem Bearbeitungspunkt zum anderen gelenkt, was sich positiv auf die Taktzeiten auswirkt.
Ein neu entwickeltes Mikroscanner-System zeigte die Jenoptik Automatisierungstechnik GmbH, Jena, in Verbindung mit der Laser-Kunststoffschweißanlage Jenoptik-Votan W. Der kompakte Mikroscanner besitzt ein Arbeitsfeld von 20 mm x 20 mm. „Das System stellt eine kostengünstige Lösung für die Laserbearbeitung kleiner Kunststoffteile dar“, erläuterte Marketingleiter Raik Fläming. „Außerdem kann es auf engem Raum in bestehende Taktstraßen integriert werden.“ Da sich mehrere Scannerköpfe kombinieren lassen, könne mit nahezu beliebiger Nahtlänge und -geometrie geschweißt werden.
Bei einer weiteren Anlage aus der Jenoptik-Votan-Reihe, dem System Jenoptik-Votan G, schneidet der Laser per Impulsstrahlung spröde Materialien wie Keramik und Silizium, Glas, Kunststoff und Metall. Typische Probleme wie Rissbildung sollen nicht über ein akzeptables Maß hinausgehen. Die Einrichtung ist ausgelegt für die 2D- und 3D-Bearbeitung von Serienteilen durch Trennen, Bohren, Strukturieren und Abtragen.
Für neue Anwendungsbereiche suchen die Hersteller nach passenden Strahlquellen-Konzepten. Hierzu zählen beispielsweise der Scheibenlaser sowie der diffusionsgekühlte koaxiale CO2-Laser, der auf dem Stand der Ditzinger Trumpf-Gruppe Premiere feierte.
Bei CO2-Strahlquellen geht der Trend allgemein zu höheren Leistungen. Dieser Aspekt stand bei der Neuentwicklung aus Ditzingen jedoch weniger im Vordergrund als vielmehr eine platzsparende Bauform. Bei dem diffusionsgekühlten koaxialen CO2-Laser TCF 1 wird das Laserlicht zwischen zwei rohrförmigen Elektroden erzeugt, die koaxial angeordnet sind. „Mit diesem Aufbau und freier Strahlausbreitung zwischen den Elektroden ist der TCF 1 die mit Abstand kompakteste Strahlquelle im Leistungsbereich bis 2000 Watt“, betonte Martin Benzinger, Geschäftsführer der Trumpf Lasertechnik GmbH und der Trumpf Systemtechnik GmbH in Ditzingen. Bei einem Volumen von nur 0,35 m³ wiegt der Laser 250 kg. Er schließt die Lücke zwischen den kompakten Sealed-off-CO2-Lasern mit Leistungen bis 500 W und den deutlich größer gebauten Hochleistungslasern. Potenzielle Anwendungsgebiete liegen im Bearbeiten nichtmetallischer Werkstoffe wie Kunststoff. Mit einer Strahlqualität von K = 0,9 soll er sich auch für die Dünnblechbearbeitung eignen.
Ein weiteres Highlight bei Trumpf war der weltweit erste Scheibenlaser mit 4 kW Ausgangsleistung. Für diese Leistung sorgen vier Scheiben im Resonator des diodengepumpten Festkörperlasers. Da nahezu keine thermische Linse vorhanden ist, soll die Strahlqualität deutlich höher sein als bei herkömmlichen Stabsystemen. „Dadurch können wir den Strahl in eine Glasfaser mit einem Kerndurchmesser von nur 200 Mikrometer einkoppeln“, berichtete Peter Leibinger, Geschäftsführer der Trumpf Laser GmbH + Co. KG in Schramberg. „Hinzu kommt ein deutlich höherer Wirkungsgrad als bei konventionellen Festkörperlasern.“ Über einen reduzierten Fokusdurchmesser sollen sich mit dem Scheibenlaser höhere Vorschubgeschwindigkeiten und damit kürzere Taktzeiten umsetzen lassen – und dies bei geringerem Wärmeeintrag.
Neue diodengepumpte Scheibenlaser für die Mikro- und Makrobearbeitung präsentierte auch die Rofin-Sinar Laser GmbH, Hamburg. Der Rofin DS 015 HQ arbeitet mit einer Ausgangsleistung von 1500 W. Sein Strahl lässt sich in eine Faser mit 150 µm Kerndurchmesser einkoppeln. Die stärkere Variante mit 3000 W Leistung wird in Kombination mit einer 300-µm-Faser eingesetzt.
Für Bearbeitungen im Makro-Bereich präsentierte Rofin-Sinar den Scheibenlaser in Kombination mit dem Scanner Welding System (SWS), einem robotergeführten Schweißsystem mit schneller Strahlablenkung mittels Scanner. Mit Hilfe der integrierten Echtzeit-Steuerungen sollen sich komplexe Konturen bei einfachen Verfahrbewegungen des Roboters bearbeiten lassen. So sollen die Roboterbewegungen minimiert und die Zykluszeiten erheblich reduziert werden.
Im System Starweld Disc wird der Scheibenlaser zum Mikroschneiden und -schweißen von Metall und Kunststoff eingesetzt. Durch die Kombination von hoher Laserleistung und Strahlqualität sollen sich dem System neue Anwendungsfelder erschließen.
Weitere Produktneuheiten von der Messe Laser 2003 finden Sie in unserem Serviceteil ab Seite 49.
Kurze Pulslängen liefern Graustufenbilder in Fotoqualität
Laserbeschriftungs-Systeme halten in nahezu allen Branchen Einzug
Zu den zahlreichen Vorteilen der Laserbeschriftungs-Systeme gehören unter anderem Präzision, hohe Auflösung, Wirtschaftlichkeit und Schnelligkeit. Der Schriftzug ist zudem dauerhaft, fälschungssicher und korrosionsbeständig.
Die Tampoprint AG, Korntal-Münchingen, stellte auf der Fachmesse Laser in München die Kompakt-Laseranlage Alfalas WS-E zur Beschriftung von Kunststoff und Metall vor. Das Modell arbeitet mit dem so genannten Strahlablenkverfahren. Dabei wird der Laserstrahl über zwei Galvanometerspiegel geführt und mit einer Linse auf das Werkstück projiziert. Die Spiegel werden per Software in eine bestimmte Position gelenkt, so dass sich der schreibende Laser zielgenau steuern lässt. Der Vorteil dieses Verfahrens für die Industrieanwendung liegt in dem vergleichsweise großen Beschriftungsfeld. Zudem lassen sich neue Beschriftungsmuster flexibel und schnell wechseln. Die beleuchtete Arbeitskammer des Alfalas WS-E ist mit einer manuellen Schiebtür inklusive Laserschutzglas ausgestattet. Der Anschluss für eine Absaug-Vorrichtung ist vorhanden.
Mit dem Powerline 20 E erweitert die Rofin-Sinar Laser GmbH, Bergkirchen, die Produktfamilie der endgepumpten Laser und eröffnet damit neue Anwendungsfelder. Der kompakte Grundmodelaser zeichnet sich durch hohe Strahlqualität und kurze Pulslängen aus. Durch die hohe Pulsspitzenleistung des Lasers konnten die Beschriftungszeiten nach Angaben des Herstellers deutlich reduziert werden. Das Produkt eignet sich vor allem für das Beschriften von Plastikkarten, für das Markieren von Halbleiterbauelementen und für die Tiefengravur. Graustufenbilder auf Smart Cards lassen sich dank der höheren Frequenzen im Vergleich zum Vorgängermodell mit dreifacher Geschwindigkeit in Fotoqualität erstellen. Die hohe Strahlqualität ermöglicht eine Tiefengravur mit sehr feinen Strukturen. Optimale Pulslängen und hohe Pulsfrequenzen führen zu einem nahezu reinen Verdampfen des Materials und minimiert so Aufwurf und Gratbildung. Mit einer Länge von 500 mm und einer Höhe von 220 mm lässt sich das Produkt einfach in bestehende Anlagen integrieren.ub
Teilen:
