Remote Schweissen

Einleitung

Das Laserschweißen als Fügeverfahren in der industriellen Produktion hat eine rasante Entwicklung durchlaufen. Jüngstes Resultat dieser dynamischen Produktionsoptimierung stellt das Remote Schweißen dar. Dabei wird der Laserstrahl über eine große Entfernung zwischen Bearbeitungskopf und Werkstück fokussiert und über bewegliche Spiegel positioniert.

Die nahezu trägheitslosen Spiegelachsen ermöglichen Positioniergeschwindigkeiten, die um Faktor 100 höher liegen als typische Schweißgeschwindigkeiten. Daraus resultiert das Potential dieser Technologie, die kostenintensive Laserstrahlquelle in der Fertigung zu über 90% im „Strahl Ein“ Betrieb zu halten und dadurch die Produktivität gegenüber konventionellen Laserschweißanlagen um ein Vielfaches zu steigern.

Für eine Investition von 10% – 20% der Strahlquelle erhält der Anwender eine Applikation mit einer um Faktor 2 bis 3 gesteigerten Durchsatz, vorausgesetzt, dass diese Technologie in dem Produktionsprozess sinnvoll eingesetzt werden kann.Wichtigste Voraussetzung für diese Entwicklung war die Verfügbarkeit von Laserstrahlquellen, die eine Leistung im Multi-Kilowatt Bereich bei gleichzeitig hoher Strahlqualität liefert. In der Vergangenheit kam dafür lediglich der C02 Laser in Frage.

Den Durchbruch bei der Verbesserung der Strahlqualität von Festkörperlasern erzielte das verlustarme Pumpen der aktiven Medien mit Diodenlasern. Zusammen mit neuen Resonatorkonzepten entstanden aus dieser Entwicklung der Scheibenlaser und der Faserlaser, die inzwischen bei einer Leistung von 4 KW eine ähnliche Fokussierbarkeit wie CO2 Laser bereitstellen.

Die Möglichkeit, den Laserstrahl flexibel und über Entfernungen bis zu 100 Meter über Lichtleitfaser zu führen und den Bearbeitungskopf mit einem Roboter zu kombinieren, machen diese Strategie zu einem den CO2 Portalanlagen überlegenen Fertigungskonzept, das im Rahmen des vorliegenden Projekts realisiert wurde.

Vorteile des Remote-Schweißens:

• nahezu trägheitslose Achsen
• hohe Konturtreue
• konstante Bahngeschwindigkeit auch bei Richtungswechsel
• Minimierung der Nebenzeiten
• optimale Nutzung der Laserquelle (Strahl-Ein-Zeit > 90%) dadurch gesteigerte Produktivität
• robuster Prozess durch große Arbeitsabstände
• optimierte Schweißfolge für minimierten Wärmeverzug
• hohe Zugänglichkeit

Lesen Sie mehr über die Vorteile des Roboter-gestützten Remote-Schweißens: Motivation für Roboter-gestütztes Remote-Schweißen, oder erfahren Sie im Video mehr zum Thema Scannerschweißen: Scannerschweissen.mpg.