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Laserschweißanlagen sind die Voraussetzung für eine effiziente, optimierte und produktive Blechbearbeitung

 

 

 

Hohe Schweißgeschwindigkeiten mit einer Laserschweißanlagen mit automatisierter Schweißtechnologie

Die Laserschweißanlagen von weil technology sind auf der Grundlage von standardisierten Plattformen und Modulen zu bauteil-, kunden- und projektspezifischen Fertigungssystemen konfigurierbar. Die Vorteile des Laserschweißverfahrens liegen vor allem in einer bis zu 10x höheren Schweißgeschwindigkeit gegenüber anderen Schweißverfahren. Das Ergebnis sind starke und widerstandsfähige Schweißverbindungen, ein geringerer Wärmeeintrag in das Bauteil und damit nahezu verzugsfreie Werkstücke.

Die Grundgestelle der Laserschweißanlagen bestehen aus massiven, verwindungssteifen Schweißkonstruktionen in Plattenbauweise in Verbindung mit warmgefertigen Stahlbauprofilen. Das Kernstück jeder Laserschweißanlage bildet die Schweißstation, ein massiver Ständer in Stahl-Schweißkonstruktion, spannungsfrei geglüht, auf dem die Achsen für die die Laserschweißoptiken aufgebaut sind. Alle Laserschweißanlagen sind mit begehbaren Schutzkabinen komplett gekapselt, um den Austritt von Laserstrahlungen zu verhindern.

Die Laserschweißanlagen gestatten die Ausrüstung mit allen Lasertechnologien (Faser, Scheiben,  CO2, Laserhybrid), so dass eine bestmögliche Strahlqualität perfekte Schweißnähte erzeugen kann. Alle Laserschweißanlagen sind mit einer bauteilgerechten Spanntechnik optimiert, die eine flexible Fertigung sowie schnelles und sicheres Umrüsten durch Werkwechsel gestattet.

Eine Prozessdatenüberwachung des Laserschweißprozesses zur Erkennung und Vermeidung von Schweißfehlern ist optional. Weitere Datenüberwachungsprozesse sind integrierbar. Kühlung und Schweißrauchabsaugung sind feste Bestandteile des Lieferumfangs.

Bei den Laserschweißanlagen von weil technology ist zwischen Kurzrohrfertigungsanlagen, Laserschweißmodulen und Laserschweißzellen zu unterscheiden.

Laserschweißanlagen: Kurzrohrfertigunganlagen

Laserschweißsysteme zur effizienten Herstellung von kurzen Rohren und Spezialanwendungen in hoher Qualität. Einzel- und Mehrplatzsysteme zur Herstellung von Rohren mit einer Rohrlänge bis 3,0 m, Wanddicken bis max. 3 mm und im Durchmesserbereich von 30 bis 1200 mm, Rohrfertigungslinien mit Rundbiegestationen, kontinuierliche Rohrschweißmaschinen zur Herstellung von Großserien und Weiterverarbeitungseinrichtungen wie Rohrendenumformung, Rohrschneidemaschinen, Kalibrier- und Expandiergeräten.

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Laserschweißen von (Druck-) Behältern und Wassertanks

weil technology bietet Komplettpakete für die Produktion von Behältern für die halb- und vollautomatische Produktion in einer durchgängigen Prozesskette vom Coil bis zum kompletten lasergeschweißten Produkt an. Diese Linien können mit Produktionskapazitäten von bis zu 1000 bis 1600 Teilen pro Schicht betrieben werden. Aktuell können wir eine Behälterfertigung mit einem Rohrdurchmesser von 120 bis 600 mm, Rohrlängen von maximal 2000 mm und einer Blechdicke von 2,5 mm anbieten.

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Flexible Laserlösungen: modulare und flexible Laserschweiß- und Schneidzellen

Multi-Achsen Laserschweißzellen mit bis zu 5 Achsen zur Bearbeitung komplexer Bauteile in einer Aufspannung, Mehrstationen-Drehtischanlagen für lasergerechte Schweißanforderungen, modulare Produktionslinien für einfache, überschaubare  Montage-, Schweiß- und Prüfprozesse zur Fertigung Fertigung von komplexer Baugruppen, Laserzellen zum Schneiden und Schweißen in einer Aufspannung mit flexiblem Werkzeug- und Materialflusskonzept.

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Weitere interessante Aspekte zum Thema: schweißen und schneiden

Wertschöpfende Koalitionen im Interesse unserer Kunden

Bei der Auswahl der Laserkomponenten berücksichtigen wir außer Kundenwünschen nach spezifischen Installationen vor allem technische Anforderungen der Laserschneid- und Laserschweißaufgaben, um einen optimalen Prozess zu garantieren. Wurden im Vorfeld einer Auftragsbearbeitung in unserem TechCenter Machbarkeits- oder Prozessstabilitätsstudien durchgeführt, so wurde die Frage, welche Laserquellen verwendet werden sollen, bereits geklärt. Prinzipiell arbeiten wir mit den weltweit tätigen Herstellern von Laseranlagen wie Trumpf, Rofin-Sinar, IPG und Laserline zusammen, im Bereich Lichtbogenschweißen außerdem mit OTC Daihen und Fronius.

TruDisk ist bei weil technology der am häufigsten integrierte Laser

Der am häufigsten eingesetzte Typ von Hochleistungsfestkörperlasern ist TruDisk der Trumpf Laser Gmbh, der sowohl in Laserschneid- wie Laserschweißprozessen Verwendung findet. Unsere Anforderungen an Präzision und Reproduzierbarkeit der Schneid- und Schweißergebnisse können mit diesem Aggregat optimal realisiert werden. Der Vorteil des Lasereinsatzes liegt hier in glatten und gratfreien Kanten, die eine Nacharbeit überflüssig machen sowie in der sehr kleinen Wärmeeinflusszone (geringer Verzug). In einzelnen Anwendungen bot sich dieser Typ Laser als Strahlquelle in Verbindung mit einer Scanneroptik an, in der die beweglichen Spiegel der Fokussieroptik den Laserstrahl führen. Die schnellen Einstellungsbewegungen der Spiegel gestatten hochdynamische und präzise Schweißergebnisse.

Spritzerfreies Laserschweißen

Eine gestiegene Anzahl von Anwendungen erfordern nicht nur nahezu Spritzer freies Laserschweißen, sondern neben höchster Schweißnahtqualität vor allem keine Spritzer. Mit der Option „BrightLine Weld“ des TruDisk Lasers ist man diesem Ziel näher gekommen. Entwickelt, um in erster Linie Kupfer zu schweißen und dabei den Auswurf (Schweißspritzer) zu reduzieren, bietet „BrightLine Weld“ die Möglichkeit, hochwertige Schweißnähte ohne Endkrater oder Nahteinfälle zu erzeugen. Dabei wird dem Spritzerauswurf dadurch entgegengewirkt, dass einerseits mit hohem Vorschub geschweißt wird, andererseits mit einer durch Trumpf patentierten „2in1-Faser“ – zwei Lichtwellenleiter in einer Faser – zwei Laserstrahlen mit unterschiedlicher Leistungsverteilung auf die Schweißnaht einwirken. Im Ergebnis bleibt ein reduzierter Energieeintrag  und damit keine Verformung das Bauteils, schnellere Vorschubgeschwindigkeit / Schweißgeschwindigkeit, um bis zu 40% niedrigerer Energieverbrauch und niedrigere Verschmutzungsgrade an Bauteilen und Schutzvorrichtungen.

Hochleistungsdiodenlaser von Laserline

Ebenso häufig Verwendung finden die Diodenlaser von Laserline (LDF, LDM). Bei Aufgaben mit geringeren Leistungsanforderungen z. B. bei Blechen bis 0,8 mm oder Anforderungen an Beschaffenheit und  Aussehen der Schweißnaht, bieten die leichte Integration in Schweißmaschinen und niedrigere Invest- und Betriebskosten Substitutionsmöglichkeiten bei Laseranwendungen.

Hochleistungs CW Ytterbium Faserlaser Systeme von IPG

Laserquellen von IPG finden bei weil technology überwiegend Anwendung in Laserschneidanlagen.

Lichtbogenschweißen vs. LASER

Lichtbogenschweißen oder Elektrodenschweißen ist ein manuelles Verfahren. Dabei schmilzt die eingesetzte Elektrode, verdampfen Schutzgase und bilden Schlacke, die die Schweißnaht vor Umgebungseinflüssen schützen.

Bei Schutzgasschweißen werden zusätzlich Schutzgase eingesetzt, die die Elektrode und die Schmelze umströmen und Luftsauerstoff verdrängen. Schutzgasschweißen kann vollständig automatisiert werden. Besteht ein expliziter Kundenwunsch, integrieren wir z. B. in eine Rohrfertigungsanlage eine Wolfram-Inertgas-Schweißquelle (WIG). Hier wird eine nichtschmelzende Elektrode aus Wolfram eingesetzt, die hohe Nahtqualitäten, aber eine langsamere Schweißgeschwindigkeit wie beim Metallschutzgasschweißen (MSG, Elektrohandschweißen) erzielt. Metall-Inertgas-Schweißen (MIG) verwendet ebenfalls inerte Gas – Gase, die keine chemische Reaktion mit der Schmelze eingehen – und die für Nichteisenmetalle und hochlegierte Stähle geeignet ist. Werden reaktionsfreudige Gase verwendet, die die Zusammensetzung der Schmelze verändern – also bei un- oder nichtlegierten Stählen beispielsweise – so wird das Verfahren Metall-Aktivgas-Schweißen (MAG) genannt.

Schlacke und eine auffällige Schweißraupe sind die äußeren Kennzeichen von MAG-Schweißungen, mangelnde Durchschweißung, Anbindungsfehler oder die Bildung von korrosiven Stellen die tiefer liegenden Nachteile. Ein weiteres Problem sind die auffälligen Schweißspritzer, deren Beseitigung händische Nacharbeit erfordert und den Gesamtprozess verteuern.

10x höhere Geschwindigkeit mit Laser

Ein weiterer Vorteil des Lasers liegt in der 10x höheren Geschwindigkeit gegenüber MIG- oder MAG-Schweißen. Ein Zusatzwerkstoff ist nicht erforderlich, kann aber im Bedarfsfall zugeführt werden. Weitere Vorzüge des Laserschweißens:

  • Laserschweißen ist verzugsarm; höhere Prozessgeschwindigkeiten erlauben vorteilhaftere Schweißstrategien;
  • Eine Laserschweißnaht benötigt keine Nahtvorbereitung, denn durch die einlagige Einschweißtiefe (> 10 mm) sind kostspielige Nahtvorbereitungen überflüssig;
  • Laserschweißnähte müssen nachgearbeitet werden, denn das Breite-Tiefen-Verhältnis von 1:5 erzeugt eine ästhetisch anspruchsvolle Nahtoptik, die im Normalfall nicht nachgearbeitet werden muss;
  • Die Laserschweißverbindung überzeugt nicht nur technisch, sondern bringt richtig angewendet für den Nutzer enorme wirtschaftliche Vorteile.

Automatisiertes Schweißen – Hohe Reproduzierbarkeit durch hochwertige Spannwerkzeuge

Der wenige µ breite Laserstrahl bedarf einer präzisen Führung, um die zu verschweißenden Blechkanten zu treffen, zum Schmelzen und zum Verbinden zu bringen. Voraussetzung ist eine automatisierte Spanntechnik, die über die gesamte Länge der Schweißnaht einwandfrei und vollständig das Schweißgut spannt und bis zur Beendigung des Schweißvorgangs fixiert.

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