Der AXIALSCAN FIBER RD-50 ist eine hochintegrierte vorfokussierende Strahlablenkeinheit. Er wurde ent- wickelt, um kleinste Spotdurchmesser für das Laserschweißen und -schneiden zur Verfügung zu stellen. Durch seine große Apertur wird es möglich, die benötigten Spotdurchmesser auch in großen Bearbeitungsfeldern von bis zu 900 x 900 mm² zu erreichen. Damit können auch bei großen Bauteilen die Laserprozesse mit nur einer Ablenkeinheit und ohne aufwendiges Bewegen des Werkstücks oder der Ablenkeinheit umgesetzt werden.
Bei der Entwicklung des AXIALSCAN FIBER RD-50 wurde großer Fokus auf seine zukünftigen Einsatzbereiche gelegt. So ist er mit seinem staubdichten Gehäuse, dem integrierten Faseradapter und -kollimator und den vielfältigen Optionen für die koaxiale Inline-Prozesskontrolle optimal für einen zuverlässigen Einsatz in der industriellen Produktion ausgelegt.
Damit eignet sich der AXIALSCAN FIBER RD-50 ausgezeichnet zum Heraustrennen elektrischer Anbin- dungsstellen (TABs) in der Batteriefolie. Ein weiteres Einsatzgebiet ist das Schweißen von Bipolarplatten für Brennstoffzellen mit sehr dünnen Edelstahlblechen kleiner 100 μm Dicke und umfangreicher Kapillarstruktur. Hier arbeitet der AXIALSCAN FIBER RD-50 mit hoher Positionsgenauigkeit und erzeugt feine Schweißnähte mit stabiler Eindringtiefe, ohne dabei die Bipolarplatte zu beschädigen.
Kleinste Spotdurchmesser
Große Bearbeitungsfelder
Optimiert für die industrielle Produktion
Produktion im Reinraum
WAS MACHT DEN AXIALSCAN FIBER RD-50 BESONDERS?
DYNAMISCHE LASERBEARBEITUNG VON GROSSEN BAUTEILEN
Dank seiner großen freien Apertur von 50 mm kann der AXIALSCAN FIBER RD-50 immer dann seine Stärke ausspielen, wenn es darum geht kleinste Spotdurchmesser zu realisieren oder große Bauteile zwischen 300 x300 mm2 und 1.200 x 1.200 mm2 zu bearbeiten. Mit seinen präzisen Leichtgewichtsspiegeln ermöglicht er trotz der großen Spiegelabmessungen die Nutzung von Strahlquellen mit hoher Laserleistung und exzellenter Strahlqualität wie Faserlasern und Ring-Mode Lasern und eine hohe Dynamik.
Und genau diese Kombination macht den AXIALSCAN FIBER RD-50 zur optimalen Lösung für Ihre Produktion. Überzeugen Sie sich selbst:
ANWENDUNGSBEISPIELE & WISSENSWERTES
SCHWEISSEN VON BIPOLARPLATTEN MIT RINGMODE-LASER
Justierbare Ringmode-Laser haben sich als innovative Lösung zum Schweißen kritischer Komponenten mit hoher Präzision und Effizienz etabliert. Denn der ringförmige Schweißpunkt ermöglicht eine gleichmäßigere Energieverteilung verglichen mit einem Gaußschen Strahlprofil. Das minimiert die wärmebeeinflussten Zonen und führt zu einer besseren Schweißnahtfestigkeit und Haltbarkeit. Zusätzlich wird Humping, das schon bei Vorschubgeschwindigkeiten ab 600 mm/s auftreten kann, vermieden oder in höhere Geschwindigkeitsbereiche verschoben, wodurch die Produktivität signifikant zunimmt.
Hohe Anforderungen beim Schweißen von Bipolarplatten
Immer wenn Laserschweißprozesse auf kleine Spotdurchmesser am Bauteil angewiesen waren, stieß der Ringmode Laser bisher an seine Grenzen. Beispielsweise werden für dünne Bipolarplatten kleine Spot- durchmesser zwischen 50 – 100 Mikrometer verwendet. Diese sind mit einem Ringmode häufig nicht erreichbar, denn die Kombination aus mä- ßiger Strahlqualität der Multimodefasern des Rings und der maximalen Strahldurchmesser in typischen Ablenkeinheiten verhindert eine bessere Fokussierung.
Um einen Ringmode Laser auch für feine Schweißungen wie für Bipo- larplatten nutzen zu können, benötigt es also eine spezielle Strahlab- lenkeinheit, die einen großen Strahldurchmesser vor der Fokussierung erlaubt und gleichzeitig eine ausreichende Dynamik für eine effiziente Produktion bietet.
Gaskapillaren in einem Brennstoffzellen Stack liegen eng zusammen und erfordern eine hohe Positioniergenauigkeit beim Schweißprozess.
Große Apertur ermöglicht kleinste Spots und große Bearbeitungsfelder
Für genau solche Anwendungen wurde der AXIALSCAN FIBER RD-50 entwickelt. Seine großen Leichtgewichtsspiegel ermöglichen eine freie Apertur von 50 mm vor der Fokussierung und die integrierte Kollimation stellt die optimale Ausleuchtung des Systems sicher. Damit können mit dem Single Mode eines Faserlasers Spotdurchmesser von ca. 25 μm in einem 300 x 300 mm2 realisiert werden und bei geeigneter Laserquelle werden mit dem AXIALSCAN FIBER RD-50 auch kleinste Ringdurchmesser <100 μm möglich.
Oberfläche und Querschnitt einer Schweißnaht beim Schweißen von Bipolarplatten.
Da das Laserschweißen häufig zu rauen Produktionsumgebungen mit Spritzern und Schmauch führt, wurde das Gehäuse des AXIALSCAN FIBER RD-50 staubdicht ausgelegt. Eine integrierte Faserkopplung und ein doppeltes Schutzglas mit Schnellwechselrahmen stellen zudem sicher, dass im Betrieb und auch bei einer Wartung das System staubfrei und einsatzfähig bleibt.
Die Verwendung von speziell entwickelten Leichtgewichtsspiegeln ermöglichen im AXIALSCAN FIBER RD-50 trotz der großen Apertur hochdynamische Bewegungen. Dadurch werden Prozesszeiten minimiert und auch dynamisch anspruchsvolle Scanstrategien wie Processing on-the-fly auf bewegten Bauteilen oder Wobbelstrukturen für eine optimierte Schweißung bleiben so möglich.
Effizientere Produktion von Brennstoffzellen dank Ringmode Laser und AXIALSCAN FIBER RD-50
Durch den AXIALSCAN FIBER RD-50 wird der Einsatz eines Ringmode Lasers auch für das Schweißen von Bipolarplatten und andere hochpräzise Anwendungen möglich. So können auch in der Herstellung von Brennstoffzellen die Vorteile einer präzisen Regelung des Schweißprozesses, einer reduzierten Wärmeeinflusszone (WEZ) und eines minimalen thermischen Verzugs genutzt werden. Und die daraus resultierende hochwertigen Laserschweißnähte ermöglichen eine längere Produktlebensdauer und eine verbesserte Leistung der produzierten Brennstoffzellen.
OPTIMALE ERWEITERUNGEN
SP-ICE-3 STEUERKARTE: FLEXIBLE STEUERUNG DER LASERLEISTUNG IM SCHWEISSPROZESS
Beim Laserschweißen ist die Kontrolle über das Schmelzbad entscheidend für ein qualitativ hochwertiges Ergebnis. Beispielsweise führt ein abruptes Einschalten des Lasers häufig zu Spritzern und einem schlecht steuerbaren Schweißergebnis. Um dies zu verhindern, können Leistungsrampen helfen, die die Laserleistung kontrolliert erhöhen und ein Einstechen des Lasers vermeiden. Dabei ist es insbesondere bei höheren Schweißgeschwindigkeiten wichtig, die Steuerung der Laserleistung mit den Bewegungen der Spiegel zu synchronisieren.
Visualisierung einer Schweißrampen in der RAYGUIDE Software.
Um unsere Nutzer hierbei zu unterstützen, haben wir deshalb in unserer SP-ICE-3 Steuerkarte eine Funktion für Schweißrampen integriert. Sie erhöht die Laserleistung beim Start jeder Schweißung automatisch und reproduzierbar entsprechend der Anwender-Vorgabe und stellt so ein optimales und gleichbleibendes Schweißergebnis sicher.
Und auch dynamische Ringmode Laser lassen sich über die SP-ICE-3 Steuerkarte einfach integrieren. Dank zweier individuell steuerbarer Kanäle der Karte kann die Laserleistung und Leistungsverteilung zwischen Zentrum und Ring synchron mit den Scannerbewegungen variiert werden. So kann mit dem dynamischen Ringmode das Schmelzbad gut kontrolliert werden und im Ergebnis können höhere Schweißgeschwindigkeiten bei weniger Spritzern im Schweißprozess gefahren werden.
RAYGUIDE CLICK&TEACH: KOMFORTABLE PRODUKTIONSVORBEREITUNG PER KAMERA
Die Arbeitsvorbereitung ist in vielen Produktionsprozessen ein Schritt, der viel Zeit in Anspruch nehmen kann. Bei hochgenauen Produktions- prozessen kann dieses Einjustieren sogar mehr Zeit benötigen als die nachfolgende Laserbearbeitung.
Um diesen Teil der Vorbereitung zu vereinfachen, haben wir RAYGUIDE CLICK&TEACH entwickelt. Denn häufig ist es deutlich einfacher, die Lage des Werkstücks zu erkennen und die Bewegung der Ablenkeinheit darauf anzupassen.
Ausrichten der Laserbearbeitung am über eine Kamera detektierten Werkstück
Über eine Kamera am AXIALSCAN FIBER RD-50 werden Bilder des Bearbeitungsfeldes erzeugt und in der RAYGUIDE Software als Hintergrund dargestellt. Der RAYSPECTOR sorgt dabei durch seine dynamische Fo- kusnachführung für eine scharfe Abbildung im gesamten Bildfeld. In der RAYGUIDE Software kann die Laserbearbeitung dann auf die echten Positionen und Abmessungen angepasst werden. Dadurch wird eine präzise Laserbearbeitung möglich, ohne dass das Bauteil vorab aufwendig auszurichten. Der Anwender spart so wertvolle Prozesszeit.
WEITERE PASSENDE ERGÄNZUNGEN
DYNAMISCH NACHGEFÜHRTER KAMERAPORT
Ermöglicht eine on-Axis Prozessbeobachtung mit Highspeed-Kameras und anderen z-Lage sensitiven Sensoren. Erlaubt außerdem die parallele Nutzung eines Pyrometers am integrierten achromatischen Prozesslichtausgang.
POSITIONSERKENNUNG AUF AUTOPILOT
Erweitert die manuelle Positionskorrektur von RAYGUIDE CLICK&TEACH um eine automatischen Feature-Erkennung am Werkstück. Damit wird auch die Automatisierung präziser Laserprozesse bequem möglich.
GUTE GRÜNDE RAYLASE ZU WÄHLEN
DAS MACHT RAYLASE BESONDERS
Technische Spezifikationen sind wichtig und häufig entscheidend. Aber wir bei RAYLASE glauben daran, dass es auf mehr ankommt als die reine Technik. Deshalb sind wir Ihr Partner für zuverlässige und erfolgreiche Laserprozesse und bieten mehr als nur technische Komponenten.
Systemblick statt Komponenten
Moderne Produktionsanlagen für die Laserbearbeitung sind meist spezifisch auf einen Prozessschritt ausgelegt und hochoptimiert. Deshalb ist es wichtig, bei der Auswahl der geeigneten Strahlablenkeinheiten auch das Zusammenspiel mit den anderen Maschinenkomponenten zu berücksichtigen. Bei RAYLASE haben wir daher immer die gesamte Lösung im Blick und bieten unseren Kunden Hilfestellung beim Zusammenstellen geeigneter Komponenten.
Umfangreiches Applikationswissen
Die Strahlablenkeinheit ist bei vielen Prozessen eine entscheidende Komponente. Denn häufig entscheidet sie, ob auf dem Bauteil die gewünschten Spotparameter und Bearbeitungsgeschwindigkeiten umgesetzt werden können. Um hier die optimale Lösung identifizieren zu können, unterstützen wir unsere Kunden bei der Auswahl der richtigen Strahlführungskomponenten und Sensorik und auch durch Simulationen der von unseren Kunden entwickelten Laserprozesse. Darüber hinaus unterstützen wir bei der Parametrisierung von Laser und Ablenkeinheit bzw. Softwarefunktionalität durch die Experten unseres Technical Competence Center TCC.
Vor Ort Unterstützung bei Inbetriebnahme und Service
Unsere Kunden sind die Experten für ihre Anwendung – wir die Experten für unsere Strahlablenkeinheiten. Deshalb unterstützen wir unsere Kunden bei der Inbetriebnahme unserer Produkte – wenn nötig auch direkt vor Ort. Damit stellen wir bei RAYLASE sicher, dass unser System optimal eingestellt ist und dauerhaft auch das liefert, was es kann.
Schulung The POWER OF WE Training am System
Moderne Laserablenkeinheiten sind komplexe Systeme. Deshalb ist es wichtig, ihre Eigenschaften gut zu kennen. Denn nur wenn die Anwender wissen, wie die verschiedenen Parameter ineinandergreifen, wird der optimale Prozess möglich. Aus diesem Grund legen wir bei RAYLASE viel Wert auf Schulungen zu unseren Produkten. Außerdem bieten wir unseren Kunden bei Bedarf auch vor-Ort Trainings direkt am System, um die Anwender zu einer selbständigen Nutzung zu befähigen.
The POWER OF WE
Gemeinsam erreicht man mehr. Davon sind wir bei RAYLASE überzeugt. Deshalb legen wir großen Wert auf eine partnerschaftliche Zusammenarbeit und eine offene Kommunikation auf Augenhöhe - von Experte zu Experte. Denn nur wenn wir gemeinsam die beste Lösung finden und diese in der Maschine umsetzen können, profitieren am Ende alle Beteiligten – Unsere Kunden, wir und auch die Endanwender.
