Technologien & Anwendungen

Lösungen für die Lasermaterialbearbeitung im Bereich Automobilproduktion

Gegenüber konventionellen Bearbeitungsverfahren minimiert der berührungslose Laserprozess sowohl die Bearbeitungszeit durch fehlende Rüstzeiten als auch die durch Werkzeugverschleiß verursachten Kosten. Bild: Jenoptik
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Auf der LASYS In Stuttgart präsentierte Jenoptik eine Vielzahl an neuen Produkten für die Lasermaterialbearbeitung und demonstrierte damit die ihr Leistungsspektrum entlang der Wertschöpfungskette. Unabhängig von der Art des Werkzeugs, ob Laser, Bearbeitungsoptiken oder Lasermaschinen, bietet Jenoptik seinen Kunden Lösungen für diverse Anwendungsbereiche wie für das Schneiden hochkomplexer 3D-Karosseriebauteile, das Schweißen unterschiedlichster Interieur- und Exterieur-Bauteile sowie das Einbringen unsichtbarer Sollbruchstellen.

Die Lasermaschinenserie JENOPTIK-VOTANBIM zum Metallschneiden beispielsweise findet ihren Einsatz in der Automobilindustrie zum Schneiden komplexer Karosserieteile aus zum Beispiel warmumgeformten, ultra-hochfesten Stählen oder Aluminium-Druckguss. Ebenso werden hydrogeformte Rohre für Batterie- oder E-Motor-Trägereinheiten bei Elektro-Fahrzeugen beschnitten.

Gegenüber konventionellen Bearbeitungsverfahren minimiert der berührungslose Laserprozess sowohl die Bearbeitungszeit durch fehlende Rüstzeiten als auch die durch Werkzeugverschleiß verursachten Kosten. Aufgrund ihres Designs und Flexibilität ist die VOTAN BIM laut Jenoptik das ideale, praktisch verschleißfreie Werkzeug zum Bearbeiten verschiedener Metallapplikationen. Mit einer Wiederholgenauigkeit von bis zu 50µm bei höchster Dynamik sei diese Lasermaschine die präziseste roboterbasierte Anlagentechnik am Markt und vergleichbar mit konventionellen kartesischen Systemen. In nur einer Sekunde schneidet die JENOPTIK-VOTAN BIM einen Kreis oder eine andere Standardkontur. Dies ermöglicht im Vergleich zu anderen Robotersystemen eine bedeutend kürzere Taktzeit.

In einer Maschine lassen sich auch mehrere parallel schneidende Laser-Roboter integrieren, um auf deutlich reduzierter Aufstellfläche einen größeren Durchsatz zu erzielen. Die roboterbasierten Systeme erlauben außerdem erstmalig eine komplette Linien-Integration des Laserschneidens und lassen sich leicht in Fertigungsstraßen und kombinierte Bearbeitungseinheiten integrieren.

Komplexe 3D-Laserbearbeitung von Stoßfängern

Dem Trend in der Automobilindustrie nach Leichtbau und höherer Flexibilität in der Produktion folgend, hat Jenoptik Maschinenkonzepte speziell für die Bearbeitung von Stoßfängern entwickelt. Für die optimale Bearbeitung dieser Bauteile werden zwei von Jenoptik erfolgreich in den Markt eingeführten Technologien eingesetzt: das 3D-Laserschneiden und das Laserschweißen. Mit der Kombination je einer Laserschneid- und Laserschweißanlage bietet Jenoptik eine hochflexible Lösung für die Bearbeitung dieser Bauteile mit einer großen Variantenvielfalt.

Um Stoßfänger möglichst präzise in der vorgegebenen Taktzeit zu bearbeiten, erfolgt zuerst der 3D-Laserbeschnitt des Stoßfängers. Das berührungslose Verfahren ist materialschonend und minimiert Kosten, die sonst durch lange Rüstzeiten oder Werkzeugverschleiß entstehen. Darüber hinaus gewährleistet das Laserschneiden eine hohe Kantenqualität.

Im zweiten Schritt werden in der Schweißanlage verschiedene Komponenten, wie zum Beispiel die Halter für die Parksensorik oder die Scheinwerferwaschanlage, auf der Innenseite des Stoßfängers aufgeschweißt. Durch das Laserschweißen werden hochfeste Schweißverbindungen geschaffen, ohne dabei zu tief in das Trägermaterial einzudringen und dies zu beschädigen.

Höherer Automatisierungsgrad

Der Nanosekunden-Faserlaser „JenLas fiber ns 25 – 105“ eignet sich insbesondere für hervorragende Bearbeitungsergebnisse in der Lasermaterialbearbeitung wie das Markieren, Beschriften oder Strukturieren von Metallen und Kunststoffen. Daneben zeigt Jenoptik die komplette Prozess- und Technologiekette im Bereich Hochleistungs-Diodenlaser – angefangen vom Halbleitermaterial über montierte Diodenlaser und -Stacks bis hin zu fasergekoppelten Diodenlaser-Modulen.

Im Bereich Optical Systems zeigt Jenoptik in Stuttgart Lösungen von integrierbaren optischen Systemen für die Mikromaterialbearbeitung inklusive passender Steuerungsschnittstellen und Schnittstellen für die Einbindung in moderne Produktionsleitsysteme. Der motorisierte Beam Expander beispielweise ermöglicht seinen Nutzern einen höheren Automatisierungsgrad und erlaubt so mehr Flexibilität in Automation sowie eine erhöhte Produktivität. (ig)

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