Ausstellernews Fakuma 2017

LPKF WeldingQuipment GmbH
Laserstrahl-Kunststoffschweißen mit LPKF

LPKF Laser & Electronics AG ist Weltmarktführer in verschiedenen Bereichen der Mikromaterialbearbeitung mit dem Laser. Der Geschäftsbereich WeldingQuipment ist ein innovativer Technologieführer für das Laserstrahl-Kunststoffschweißen.

Am Standort Fürth vereint sie Kompetenzen im industriellen Einsatz der Lasertechnologie und Laseroptik, der Präzisions-Antriebstechnik und der Steuerungstechnik – und setzt diese Fähigkeiten in besonders leistungsfähige, wartungsarme und wirtschaftliche Lasersysteme um.

LPKF - Anwendungen

Anwendungen

Laser-Durchstrahlschweißen
Das Laser-Durchstrahlschweißen ist das am weitesten verbreitete Verfahren. Dabei unterscheiden sich die zu fügenden Bauteilkomponenten in ihren Transmissionseigenschaften. Eines der beiden Bauteile ist transparent für die vom Laser eingesetzte Wellenlänge, das andere absorbiert die Laserenergie. Die im absorbierenden Bauteil entstehende Wärme überträgt sich durch leichten Druck auf das obere Bauteil. Beide Bauteile schmelzen in der Schweißnaht auf, eine sichere und feste Verbindung entsteht.

Ein Überblick über die verschiedenen Schweißverfahren finden Sie hier.


Konturschweißen - das Schweißverfahren für große Bauteile
Durch das so genannte Konturschweißen ist es möglich, sowohl kleine als auch große Bauteile wie Karosserieteile, Automobilleuchten oder Solarpanels zu bearbeiten. Das Konturschweißen unterscheidet sich insbesondere durch die Vorschubgeschwindigkeit von den verbreiteten Quasisimultan- bzw. Simultanvarianten.

Ein Positioniersystem - zum Beispiel ein Roboter - führt den Laserstrahl einmal entlang der Schweißnaht. Dabei kann entweder der Laser selbst vom Roboter bewegt werden, oder der Strahl wird mittels einer Glasfaser in eine bewegte Fokussieroptik eingekoppelt.

Mehr Informationen finden Sie hier.


Quasisimultanschweißen - das Schweißverfahren für kleine Bauteile
Beim Quasisimultanschweißen wird die gesamte Schweißnaht plastifiziert. Der Laser bringt so lange Energie ein, bis die gewünschte Schweißungstiefe sicher erreicht ist.

Ein Galvanometer-Scanner führt den Laserstrahl entlang der Schweißnaht. Der Strahl ist in X- und Y-Richtung steuerbar. Aufgrund der hohen Abtastgeschwindigkeit schmilzt das Material entlang der gesamten Schweißnaht auf und die Bauteile verbinden sich entlang der Schweißnaht quasi gleichzeitig. Mit einer Fügewegüberwachung lassen sich qualitative Aussagen zum Schweißergebnis machen. Die Pyrometerkontrolle erkennt Fehlerstellen in der Schweißnaht sicher.

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Simultanschweißen - Schweißverfahren für hohe Fertigungs-Stückzahlen
Beim Simultanschweißen wird die gesamte Schweißnaht gleichzeitig (simultan) erwärmt. Während eine lineare Schweißnaht einfach realisierbar ist, können Radien in der Schweißnaht durch Aneinanderreihen der Laser-Dioden nur angenähert werden oder müssen durch zusätzliche strahlformende Elemente abgebildet werden. Zur Erzielung der notwendigen homogenen Leistungsdichteverteilung über die gesamte Schweißnaht ist es erforderlich, die einzelnen Laserelemente entsprechend anzuordnen und getrennt zu steuern.

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Radialschweißen - ein Schweißverfahren für Rotations-Bauteile
Für das Fügen eines Rotationskörpers wird das Bauteil mehrmals axial gedreht, um eine gleichmäßige Erwärmung der Schweißnaht zu erreichen. Das geeignete Schweißverfahren heißt Radialschweißen. Die erforderliche Pressung entsteht durch Verwendung einer Übermaßpassung zwischen den zu fügenden Bauteilen.

Kann das Bauteil selbst nicht gedreht werden, kommen alternative Varianten des Schweißverfahrens zum Einsatz: Die Optik dreht sich um das fest stehende Bauteil oder ein Spiegel und ein scannerbasierter Laserkopf fokussieren den Laserstrahl auf eine umlaufende, horizontale Schweißebene

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Hybridschweißen - ein Schweißverfahren für große Freiform-Bauteile
Das Hybridschweißen kombiniert die Vorteile des Lasers mit denen einer weiteren Wärmequelle. Als Sekundärstrahler dienen polychromatische Lichtquellen, z.B. Halogenemitter. Sie stellen ein breitbandiges Emissionsspektrum zur Verfügung.

Während der Laser die transparente Decklage fast ungehindert durchdringt, trägt das Wärmefeld der Halogenspots zu einer homogenen Temperaturentwicklung bei. LPKF Laser Welding montiert den kompletten Schweißkopf auf einen mehrachsigen Roboter und gewinnt so eine hohe Flexibilität.

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LPKF - Optimales Verfahren


Produkte

Standalone Systeme
Das Kunststoffschweißen mit dem Laser ist die Alternative zu klassischen Verbindungstechnologien. Es punktet mit Präzision, Sicherheit und Sauberkeit. Mit mehr als zehn Jahren Erfahrung in diesem Bereich zählt LPKF weltweit zu den Marktführern bei Lasersystemen zum Schweißen von Kunststoffen.

Die Kunststoffschweiß-Systeme von LPKF sind kompakt und robust, für 24/7-Betrieb ausgelegt. Sie lassen sich in beliebige Arbeitsumgebungen integrieren und für Produktionen von der Kleinserie bis zu großen Stückzahlen einsetzen. 

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LPKF - Standalone Systeme


Integrationssysteme
Die Systeme der LPKF InlineWeld Reihe sind für die automatische Beladung und die Integration in Fertigungslinien ausgelegt. Versorgungsgeräte wie Laser, Netzteil und Kühlung sowie die Steuerung sind in einem separaten Schaltschrank untergebracht. Dadurch wird die Bearbeitungseinheit sehr kompakt und kann leicht in automatische Werkstückträgersysteme oder an Rundschalttische integriert werden.

LPKF InlineWeld Systeme erfüllen härteste industrielle Anforderungen und genügen höchsten Qualitäts- ansprüchen.

Mehr Informationen finden Sie hier.

LPKF - Integrationssysteme


Kundenspezifische Lösungen
Neben den standardisierten Systemen für das Laserschweißen von Kunststoffen erstellt LPKF unterschiedlichste Varianten für kundenspezifische Aufgaben:
• individuelle Kombination von Laser, Strahlführung und Steuerung,
• realisieren von Handmontagearbeitsplätzen,
• automatische Einzelteilzuführung
• bis hin zur komplexen Roboterinsel.

Die kundenspezifischen Lösungen für das Laserschweißen profitieren von den langjährigen Erfahrungen, die das LPKF-Anwendungszentrum bei der Betreuung unterschiedlichster Produktionsprozesse gesammelt hat.

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LPKF - Kundenspezifische Lösungen


Transmissionstester
Die optische Transmission des Kunststoffes ist für die Qualität der Fügeverbindung entscheidend. Das Transmissionsmessgerät LPKF TMG 3 ermittelt die durch eine Kunststoffprobe transmittierte Laserstrahlung in Übereinstimmung mit der DVS-Richtlinie 2243. Die Transmissionsmessung erfolgt mit der üblichen Wellenlänge des Schweißlasers.

Die erfasste Strahlungsintensität ohne Probe im Strahlengang stellt den Referenzwert dar. Dazu wird ein Laserstrahl durch die Probe gesandt und dessen Intensität auf der Strahlungsaustrittseite bestimmt. Dank einer zusätzlichen Kalibrierung mit zertifizierten Messnormalen entspricht die Messung den Forderungen der DIN 9001.

Eine optionale bauteilspezifische Aufnahme sorgt für aussagekräftige, reproduzierbare Prüfergebnisse. Detektiert Transmissionsschwankungen zwischen Bauteilen mit einer Präzision ≤ 1 Prozent. Ist unempfindlich gegen Störlicht.

Bestehend aus:
• Optisch leistungsgeregelter Laserdiode mit der Wellenlänge typischer Laser-Kunststoffschweißanlagen
• Befestigungsmöglichkeit für bauteilspezifische Aufnahmen (optional)

Mehr Informationen finden Sie hier.

LPKF - Transmissionstester


Prozessüberwachung
Was ist Prozessüberwachung-
Prozessüberwachung für lückenloses Tracking & Tracing.

Fügewegüberwachung
Die robuste Online-Prozessüberwachung für scannerbasierte Systeme.

Temperaturüberwachung
Pyrometerbasierte Prozessüberwachung.

Verbrennungsdetektion
Online-Prozessüberwachung von thermischen Oberflächenschäden.

Online-Prozessüberwachung und Rückverfolgbarkeit
Überwachung der Feste und Dichte einer Schweißnaht im Schweißprozess.

Vision-Systeme
Optische Qualitätskontrolle von Schweißnähten.

Qualitätskontrolle per Software
LPKF "ProCat" erfasst sämtliche Messdaten und vergleicht die Ergebnisse mit den Prozessvorgaben.

Mehr Informationen zur Prozessüberwachung finden Sie hier.

LPKF - Prozessüberwachung


Zubehör
LPKF liefert für das Laserschweißen von Kunststoffen auch das nötige Zubehör. Neben den üblichen Verbrauchsmaterialien wie Linsenreinigungstüchern, Schutzgläsern etc. gehören auch Leistungsmessgeräte und die benötigten Befestigungsmaterialien zum Portfolio.

Die Serviceberater helfen gerne bei der Auswahl des richtigen Zubehörs für die LPKF-Laser-Schweißsysteme. .

Mehr Informationen finden Sie hier.


Anwendungsbereiche

Laser-Kunststoffschweißen in der Automobilindustrie
Für die Automobil- und Zulieferindustrie bietet das Laser-Kunststoffschweißen eine hohe Produktqualität, Fertigungssicherheit und große Wirtschaftlichkeit.

Zum Beispiel in der Sensorelektronik für Automobile: Wenn empfindliche Elektronikbaugruppen in Sensoren zum Einsatz kommen, schweißt der Laser Sensorgehäuse sicher und kostengünstig. Dabei wird die Qualität der Schweißung prozessbegleitend dokumentiert.

Bei einem Steuergerät für die elektrische Lenkung werden innenliegende Bauteile mittels Laser-Heißverstemmen befestigt, dann wird der Deckel dicht auf das Bauteil geschweißt.

Ein weiteres Beispiel: Bei einem Regelventil für eine Lordosestütze ist eine Dichtschweißung nur durch die LPKF Dual-Clamping-Device-Spanntechnik (DCD) möglich. Das Bauteil wird an den äußeren Konturen und der inneren Fläche gleichmäßig gespannt.

Vorteile vom Laser-Kunststoffschweißen für die Automobilindustrie
• Traceability / MES-Integration,
• kürzeste Taktzeiten, niedrige Kosten über den Gesamt-Lebenszyklus,
• partikelfreies Arbeiten,
• schonende Energieeinbringung,
• höchste optische Anforderungen,
• hohe Flexibilität.

Mehr Informationen finden Sie hier.

LPKF - Automobilindustrie


Laser-Kunststoffschweißen in der Medizintechnik
Das Kunststoffschweißen mit dem Laser ist ein sauberes und absolut partikelfreies Fügeverfahren, das speziell für die Medizintechnik von Vorteil ist. Flexible Produktionsmöglichkeiten, materialschonende Bearbeitung, hygienische und hochpräzise Prozessabläufe sorgen für Qualität und Rentabilität. Der Schweißvorgang lässt sich für jedes einzelne Bauteil mit mehreren Prüfverfahren dokumentieren.

LPKF bietet für das Schweißen von Kunststoff-Bauteilen in der Medizintechnik sowohl Einzelarbeitsplätze als auch voll automatisierbare Inline-Produktionssysteme an. Alle Anlagen lassen sich für den Reinraumeinsatz ausrüsten. In der Mikrofluidik führt kein Weg am Laserschweißen vorbei: Mehrere Meter präzise Schweißnaht schließen die feinen Kanäle sicher und ohne geometrische Einschränkungen ab.

Vorteile des Laser-Kunststoffschweißens für die Medizintechnik
• hygienische Energieeinbringung,
• partikelfreies Arbeiten,
• reinraumfähig,
• keine Zusatzstoffe (Klebstoffe),
• Traceability / lückenlose Prozessüberwachung,
• kürzeste Taktzeiten,
• für Einzelarbeitsplätze oder
• voll automatisierte Inline-Produktionssysteme.

Mehr Informationen finden Sie hier.

LPKF - Medizintechnik


Laser-Kunststoffschweißen bei Consumer-Anwendungen
Elektrische Apparate aus dem Bereich Consumer-Anwendungen sind das dritte große Anwendungsgebiet - neben den Bereichen Automotive und Medizintechnik - für das Kunststofffügen mit dem Laser.

Das Verfahren kommt bei vielen Alltagsgegenständen zum Einsatz, weil es eine Reihe von Vorteilen bietet:
• präzise Schweißnähte im Sichtbereich,
• unsichtbare Schweißnähte durch Klar-Klar-Verbindungen,
• komplexe 3D-Bauteile bzw. große Freiform-Bauteile,
• besonders dünne Materialien wie beispielsweise Folien,
• besonders kleine Materialien mit Nahtbreiten im Mikrometerbereich,
• Flexibilität in der Produktionsplanung
• besondere Anforderungen an die Hygiene.

Vom Laser-Kunststoffschweißen profitieren die Hersteller von Konsumgütern aus mehreren Gründen: Es reduziert den Ausschuss, erhöht die optische Qualität und spart bei geeigneter Prozessauslegung bares Geld durch den wirtschaftlichen Produktionsprozess.

Mehr Informationen finden Sie hier.

LPKF - Consumer


Beratung und Support

Anwendungsberatung
Durchgehende Beratung und Betreuung, von der ersten Konzeptskizze bis zur Serienfertigung.
Mehr Informationen finden Sie hier.

Ersatzteilservice
Weltweite Versorgung mit Ersatzteilen.
Mehr Informationen finden Sie hier.

24h-Service
Das Serviceteam ist, je nach Servicevertrag, rund um die Uhr an 365 Tagen im Jahr erreichbar. Fernwartung
LPKF bietet weltweit eine Online-Wartung von Kundensystemen an.
Mehr Informationen finden Sie hier.

ISO-Zertifizierung
LPKF ist nach dem Qualitätsmanagement-system ISO 9001 zertifiziert.
Mehr Informationen finden Sie hier.

LPKF - Beratung + Support


Download
Broschüre Laserstrahl-Kunststoffschweißen (PDF-Datei)


Video

 


Besuchen Sie uns auf der Fakuma. Wir freuen uns auf Ihren Besuch an unserem Stand.

LPKF - Logo neuLPKF WeldingQuipment GmbH
Alfred-Nobel-Str. 55 - 57
D-90765 Fürth

Tel. +49 (0) 911 669 859-0
Fax:+49 (0) 911 669 859-77

info@lpkf-laserwelding.com
www.lpkf-laserwelding.de

 

Keywords
3-D Laserbearbeitung / Laserbearbeiten von Leiterplatten / Laserbearbeitung von Kunststoffen / Laser-Bearbeitungsanlagen / Laser-Bearbeitungsmaschinen / Laserberatung / Laser-Hybrid-Schweißanlagen / Laserplotter / Laserschneidanlagen / Laserschneiden / Laserschneidmaschinen / Laserschneidroboter / Laserschneidsysteme / Laserschweissen / Laserschweissgeräte / Laserschweissmaschinen / Laserschweißmaschinen für Kunststoff / Laserschweißmaschinen für Kunststoffe / Laser-Sondermaschinen / Laserstrahl Kunststoffschweissen / Laserstrahlbohren / Laserstrahlschweissen / Lasersysteme

 

 

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