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Saturday, September 21, 2013, Messe Forum 12:50 PM Laserstrahlschweißen |
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Hochpräzises Schweißen von Kunststoffen mit dem Laserstrahl |
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Manuel Sieben* / LPKF Laser & Electronics AG, Laser Welding Division, Deutschland Frank Brunnecker / LPKF Laser & Electronics AG, Deutschland Tobias Jaus/ LPKF Laser & Electronics AG, Deutschland |
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Das Laserschweißen von Kunststoffen hat sich in der Industrie innerhalb der vergangenen 20 Jahre stark durchgesetzt. Vor allem in der Fertigung von Sensor- und Steuergerätegehäusen hat diese Technologie einen hohen Verbreitungsgrad erlangt. Das Verfahren bietet jedoch hinsichtlich Strukturauflösung und Präzision ein weitaus höheres Potential als in diesem Industriezweig gefordert. Die LPKF Laser & Electronics AG hat mit der LPKF PrecisionWeld ein System entwickelt, das zur Herstellung von Mikrofluidik-Strukturen ausgelegt ist. Um den Zielkonflikt aus feinem Bearbeitungsspot und Scannfeldgröße zu lösen, basiert die LPKF PrecisionWeld auf einer Kombination aus scannerbasierter Bearbeitung und mechanischer Bewegung des Bauteils. Es wird hierfür das Bauteil, auf einem in X- und Y- Richtung verfahrbaren Kreuztisch, unterhalb des Scanners positioniert. Durch den Scanner erfolgt die hochpräzise Bearbeitung eines Teilbereiches des Bauteils. Anschließend bewegt der Kreuztisch das Bauteil in eine neue Position und die Bearbeitung durch den Scanner erfolgt erneut. Die Bearbeitung des gesamten Bauteils erfolgt somit sequenziell bis zu einer Größe von 300 mm x 300 mm und einer Schweißnahtbreite von 60 mm. Die LPKF Laser & Electronics AG hat für diese Anwendung eine spezielle Überdruckspanntechnik entwickelt. Diese ermöglicht es die Bauteile im Bearbeitungsbereich sicher in Kontakt zu bringen. Um die geforderten Toleranzen einhalten zu können, verfügt die LPKF PrecisionWeld außerdem über ein in den optischen Aufbau integriertes Vision-System. Dieses ermöglicht es bis auf wenige Millimeter genau, die Position sowie die Größe des Bauteils zu bestimmen. Aufgrund eines Best-Fit Algorithmus erfolgt anhand dieser Informationen eine Anpassung der Schweißparameter. Die LPKF PrecisionWeld wird auch in einer Version angeboten die es erlaubt zwei transparente Bauteile zu verbinden. In diesem Fall wird die Maschine mit einem Laser längerer Wellenlänge ausgestattet. Dieser erlaubt es die Bauteile zu durchstrahlen und einen Wärmeeintrag entlang der gesamten Bauteilstärke zu erzielen. |