SCAN FIELD CALIBRATOR

In der additiven Fertigung, der Batterieproduktion und der Elektronik sind Präzision und Effizienz entscheidend für den Erfolg. Deshalb erfordert die Laserbearbeitung in diesen Bereichen eine exakte Kalibrierung, um die nötige hohe Genauigkeit über große Arbeitsfelder hinweg zu erhalten. Aber herkömmliche Kalibrierungsmethoden sind zeitaufwändig und anfällig für menschliche Fehler und werden daher nur selten regelmäßig eingesetzt. 

Der SCAN FIELD CALIBRATOR SFC 600 löst diese Herausforderungen, indem er den gesamten Kalibrierungsprozess automatisiert und so die Kalibrierzeit um bis zu 96 % reduziert. Durch die Einzelfeld Kalibrierung bis zu 600 x 600 mm² und eine Multifeld-Kalibrierung für überlappende Felder bietet der SFC 600 auch bei großen Arbeitsbereichen eine präzise Ausrichtung. Dies ist besonders vorteilhaft, wenn mehrere Scanfelder nahtlos und ohne Unterbrechungen zusammengefügt werden müssen, um ein kontinuierliches Ergebnis über große Bauteile hinweg zu gewährleisten. Anwender profitieren im gesamten Feld von einer Korrekturgenauigkeit von ±15 μm, die einheitliche Arbeitsfelder ermöglicht und Fehler zwischen Scan-Systemen minimiert. 

Der SFC 600 macht die Kalibrierung zu einem automatisierten und nahtlosen Prozess und verbessert so die Produktqualität und Rentabilität, selbst bei komplexen und großflächigen Laseranwendungen.

Der SCAN FIELD CALIBRATOR SFC 600 ist ein automatisiertes Kalibriersystem, das für Präzision und Zuverlässigkeit in der Lasertechnik konzipiert ist. Er ersetzt die arbeitsintensive manuelle Kalibrierung durch einen effizienten, automatisierten Prozess, der sowohl Ausfallzeiten als auch Kalibrierungsfehler erheblich reduziert. 

Für die Kunden bedeutet dies eine deutliche Steigerung der Produktivität und Prozessqualität. Die kürzere Kalibrierdauer führt zu einer geringeren Ausfallzeit der Maschine und damit zu einer höheren Auslastung. Der einfache und automatisierte Kalibrierungsworkflow ermöglicht außerdem zusätzliche Kalibrierungszyklen, die die Teilequalität und Reproduzierbarkeit verbessern. 

Mit diesen Eigenschaften ermöglicht der SCAN FIELD CALIBRATOR SFC 600 den Anwendern, ihre Qualitäts- und Effizienzziele mit minimaler Vorbereitungszeit und maximaler Zuverlässigkeit zu erreichen. Das macht den SFC 600 zu einem unverzichtbaren Werkzeug für die Einhaltung hoher Anforderungen bei großflächigen Laseranwendungen. 

Überzeugen Sie sich selbst:

Hinzu kommt, dass die Bearbeitungsfelder häufig überlappend angeordnet sind, um eine hohe Flexibilität zu erreichen. Diese kann bis zu einer 100%igen Überlappung benachbarter Bearbeitungsfelder reichen und stellt hohe Anforderungen an die Kalibrierung der einzelnen Bearbeitungsfelder und der Felder zueinander.

Manuelle Kalibrierung ist zeitaufwändig und limitiert die Teilequalität 

Bei der Kalibrierung ihrer AM-Maschinen verlassen sich die meisten Maschinenparkbetreiber immer noch auf eine manuelle Kalibrierung. Doch dieses Vorgehen ist sehr zeitaufwendig. Bei der Kalibrierung müssen die z-Lage des Fokus der Ablenkeinheiten eingestellt, die einzelnen Bearbeitungsfelder korrigiert und die benachbarten Felder aufeinander abgestimmt werden. Bei einer LPBF-Maschine mit 8 Einheiten (4 nebeneinander „side by side“ plus weitere 4 davor „face to face“) und einer Überlappung der benachbarten Bearbeitungsfelder von 50%, kann sich die manuelle Kalibrierung leicht auf 60 Stunden Arbeitszeit von 2 Ingenieuren summieren. Zusätzlich ist der manuelle Prozess fehleranfällig. Daher können die Qualitätsanforderungen der Bauteile mit einer manueller Kalibrierung immer häufi ger nicht erreicht werden.

Dank des kurzen und automatisierten Prozesses können zusätzliche Kalibrierungszyklen eingeführt werden. Dadurch wird die Langzeitstabilität der Maschine deutlich erhöht.

Verbesserte Produktion durch längere Maschinenlaufzeit und zuverlässigere Teilequalität 

Mit dem SFC 600 kann ein Produktionsbetrieb eine schnellere und effizientere Kalibrierung erreichen und die Qualität und Einheitlichkeit der Teile erheblich verbessern. Durch die 58 Stunden eingesparter Ausfallzeit pro Zyklus kann das Unternehmen seine Produktivität und Maschinenverfügbarkeit deutlich steigern. Die hohe Genauigkeit der Kalibrierung minimiert Fehler und Nacharbeit, was zu geringeren Ausschussraten und Materialkosteneinsparungen führt. Darüber hinaus eröff net der SFC 600 neue Möglichkeiten für Anwender, die vor und nach eines Produktionslaufs die Kalibrierung ihrer Maschine überprüfen und so ihren Kunden den Nachweis einer gleichbleibenden Produktionsqualität bieten wollen.

Imer mehr Laseranwendungen sind auf eine hochgenaue Kalibrierung angewiesen. Beispielsweise bei der Herstellung großer Bipolarplatten für Wasserstoff -Brennstoffzellen. Hier werden mehrere Laser und Strahlablenkungseinheiten genutzt, um die großen Abmessungen abzudecken und gleichzeitig müssen die Schweißnähte auch in den Überlappbereichen hochgenau ausgerichtet sein. Bei einer ungenauen Ausrichtung können leicht Spalte oder ungleichmäßige Schweißnähte entstehen, was die Gasdichtigkeit der Brennstoff zellen beeinträchtigt. Auch in der Batterieproduktion sind die Anforderungen hoch. Dort werden dünne Elektroden mit den Batteriezellen verschweißt und nur eine zuverlässige und stabile Schweißung gewährleistet die Haltbarkeit und Effi zienz der Batterie. Eine hohe Präzision ist daher unerlässlich, da sich die Zuverlässigkeit direkt auf die Produktleistung und -sicherheit auswirkt.

Präzise Kalibrierung und Feldausrichtung 

Der SCAN FIELD CALIBRATOR SFC 600 löst diese Anforderung, indem er das Arbeitsfeld mit einer Genauigkeit von ±15 μm kalibriert. Außerdem führt der SFC 600 eine z-Kalibrierung durch und gewährleistet so eine präzise Fokussierung und Strahlpositionierung über das gesamte Arbeitsfeld. Dies ist besonders wichtig bei Anwendungen, die eine gleichmäßige Schweißqualität über große Flächen erfordern. Darüber hinaus richtet er mehrere Ablenkeinheiten mit hoher Präzision zueinander aus, was für das nahtlose Fortsetzen von Schweißnähten bei Anwendungen wie Bipolarplatten für Brennstoffzellen unerlässlich ist.

Durch seine benutzerfreundliche Software automatisiert der SFC 600 den Kalibrierungsprozess und reduziert so die Ausfallzeiten und Fehler in der Durchführung erheblich. Der SFC 600 lässt sich problemlos in bestehende Arbeitsabläufe integrieren, was die Hemmschwelle einer Kalibrierung reduziert und die Prozesssicherheit erhöht. 

Schneller Return on Investment durch verbesserte Prozessqualität 

Mit seiner Fähigkeit, große Felder, mehrere Ablenkeinheiten und die Z-Achsen-Kalibrierung zu bearbeiten, gewährleistet der SFC 600 eine einheitliche Leistungsfähigkeit, selbst in komplexen Fertigungsanlagen. Die Vorteile einer präzisen Kalibrierung gehen jedoch über Qualitätsverbesserungen hinaus. Durch das Reduzieren von Ausfallzeiten und das Vermeiden von Ausschuss bietet der SFC 600 einen schnellen Return on Investment. So kann beispielsweise eine Fertigungslinie für Brennstoffzellen die Kosten für die Kalibrierung durch die Minimierung von Defekten und die Vermeidung von Nacharbeit schnell ausgleichen. Ähnlich verhält es sich bei der Batterieproduktion: Schweißnähte von gleichbleibend hoher Qualität reduzieren Garantieansprüche und erhöhen die Kundenzufriedenheit. Diese Vorteile fördern die operative Exzellenz und ermöglichen es den Herstellern, die Anforderungen der Branche zu erfüllen

Kalibrierungen können entweder ein aufwändiger, zeitraubender manueller Prozess oder ein optimierter, automatisierter Arbeitsablauf sein. Im Vergleich zeigt sich, wie der SCAN FIELD CALIBRATOR SFC 600 jeden Schritt in einen nahtlosen Prozess integriert, der wiederholende Aufgaben eliminiert, menschliche Fehler reduziert und die Kalibrierzeit drastisch verkürzt. Durch die Umstellung auf automatische Kalibrierung erzielen die Hersteller konsistente, hochpräzise Ergebnisse bei minimalen Ausfallzeiten.

Mit einer deutlichen Reduzierung der Kalibrierungszeit, einer verbesserten Teilequalität und minimierten Ausfallzeiten macht sich die Investition in den SCAN FIELD CALIBRATOR SFC 600 oft schneller bezahlt als gedacht. Die folgenden Beispiele zeigen, wie verschiedene Produktionsumgebungen von schnelleren, effizienteren Abläufen profitieren und durch Zeit- und Kosteneinsparungen einen schnellen ROI erzielen.

Um die wichtigsten Herausforderungen in der laserbasierten Fertigung zu bewältigen, bietet der SCAN FIELD CALIBRATOR SFC 600 innovative Funktionen. Eine präzise xy-Kalibrierung, die Korrektur von Verkippungen und die Ausrichtung mehrerer Felder zueinander stellen eine präzise Laserpositionierung, einen konsistenten Strahlfokus und eine nahtlose Integration sich überschneidender Felder sicher und verbessern die Qualität und Effizienz der Produktion unmittelbar.

VERBESSERTE GENAUIGKEIT MIT XY-KALIBRIERUNG 

Die Kalibrierung in der xy-Ebene eliminiert Verzerrungen und gewährleistet eine präzise Positionierung über das gesamte Scanfeld. Dies ist entscheidend für ein einheitliches Bearbeitungsergebnis und die Reduzierung von Fehlern bei Prozessen mit hohen Genauigkeitanforderungen, wie z. B. bei der additiven Fertigung oder beim hochpräzisen Laserschweißen und -schneiden. Der SFC 600 kann den durchschnittliche Fehler um fast zwei Größenordnungen reduzieren und die Hersteller profi tieren von einer verbesserten Prozessstabilität, weniger Ausschuss und einer höheren Produktqualität.

ZUVERLÄSSIGE Z-ACHSEN-KALIBRIERUNG FÜR VERKIPPTE BEARBEITUNGSFLÄCHEN 

Die z-Achsenkalibrierung kompensiert verkippte Arbeitsebenen und stellt sicher, dass der Laser einen gleichmäßigen Fokus über die gesamte Oberfl äche beibehält. Durch den Ausgleich von Winkelabweichungen gewährleistet die z-Kalibrierung eine gleichmäßige Energieverteilung und eine optimale Strahlpositionierung. Dies ist für eine gleichmäßigen Schweißnaht und die Vermeidung von Defekten aufgrund von Schwankungen in der Fokusgenauigkeit unerlässlich, insbesondere bei größeren oder unregelmäßig positionierten Teilen.

NAHTLOSE INTEGRATION VON MULTIFELD-SYSTEMEN 

Wenn mehrere Ablenkeinheiten parallel arbeiten, ist die Ausrichtung entscheidend, um Fehler zwischen benachbarten Bearbeitungsfeldern zu vermeiden. Die Multifeld-Kalibrierungsfunktion gewährleistet eine perfekte Ausrichtung bei überlappenden Feldern. Dazu markiert sie mit allen Ablenkeinheiten auf einer Kalibrierplatte ein gemeinsames Muster. Das ermöglicht präzise Übergänge und eliminiert Nahtfehler. Neben der additiven Fertigung ist dies besonders bei Großfeldanwendungen wie der Brennstoffzellenherstellung wertvoll, wo präzises Schweißen für die Gasdichtigkeit und Funktionalität entscheidend ist.