ROBOLASER

Eine Anlage. Vier Technologien.

Schweißen, Schneiden, Härten, Auftragschweißen

Mehr Informationen. Persönlich für Sie erstellt.

Highlights

  • Schnelle und kurze Zykluszeiten
  • Präzise, gleichmäßige Teilequalität
  • Flexible Integration und Fertigung
  • Schutzklasse IP67 für raue Einsatzbedingungen
  • Große Auswahl von Zusatzwerkstoffen
  • Schweißen von artgleichem Material möglich
  • Sehr hohe Präzision (Schichtdicken von 0,1 mm bis zu mehreren Zentimetern) – durch mehrere Lagen
  • Hohe Härte von 20 – 65 HRC
  • Geringe thermische Beanspruchung
  • Keine Gefügeschädigung
  • Kompatibel zur CAD/CAM Software-Lösung ORLAS SUITE
  • Kompatibel zur Pulverdüse und Pulverförderer

Maßgeschneiderte Oberflächen: der ROBOLASER macht es möglich

Ob Schweißen, Härten oder Auftragsschweißen – mit dem ROBOLASER präsentiert OR Laser ein Roboter gesteu­ertes Lasersystem für gleich drei unterschiedliche Be­arbeitungs­arten mit nur einem Laser. Dafür stehen dem ROBOLASER verschiedene Bearbeitungs­köpfe zur Verfügung, die mit wenigen Handgriffen ausgewechselt werden können.

Die Bearbeitungsköpfe: Schweißnahtbreite variabel gestalten

Mit Hilfe eines Linienscanners kann der Laser Spur­breiten von mehr als 15 mm erzeugen ohne dabei die Leistungs­dichte im Spot zu verringern. Dadurch lassen sich bei allen Schweißnaht­arten (Stumpf-, Kehl-, Über­lapp­nähte) Bauteile mit hoher Qualität schweißen, deren Spalt und Lage­toleranzen für das herkömmliche Laser­­schweißen zu groß sind. Durch die Variabilität der Spurbreite ergeben sich weitere Anwendungen im Bereich Laser­­oberflächen­­bearbeitung. Interessant ist dies insbesondere für die Verfahren "Laserhärten" und "Auftrag­schweißen mit Pulver".

Optionale Bedienung via ORLAS SUITE

ORLAS SUITEMit der ORLAS SUITE präsentiert OR Laser eine neue und bislang unerreichte CAD-/CAM-Umgebung für nahezu jeden Bereich der Laserbearbeitung: Markieren, Gravieren, Schneiden, Schweißen, sowie additive Fertigungsverfahren mit Pulver.

Dabei handelt es sich um die erste und einzige umfassende Software in der industriellen Laseranwendung, mit der herstellerübergreifend buchstäblich alle auf dem Markt befindlichen Dateien verarbeitet und sämtliche Lasersysteme gesteuert werden können.

Die ORLAS SUITE lässt sich dabei hervorragend zur Unterstützung und Planung von Bearbeitungsstrategien nutzen, die gängigsten 3D-CAD-Dateien wie „Step“ oder „Iges“ werden von der Software unterstützt.

Gleichermaßen ist das System aber auch Werkzeug für klassische Schweiß-/Markieraufgaben und (auch mehrlagiges) Beschichten durch Laser- Auftragschweißen mit Pulver.

Schweißen

Das Laser­schweißen ermöglicht, unlösbare Verbindungen zwischen Bauteilen herzustellen. Dabei unterscheidet man zwischen dem oberflächlichen Wärme­­leitungs­schweißen und dem Tief­­enschweißen. Die Vorteile des Laser­­schweißens sind neben der geringen thermischen Belastung des Materials die hohe Geschwindigkeit des Verfahrens. So liegt die er­reichbare Schweiß­geschwindigkeit beim Schweißen von Edelstahl (mit einer Spurbreite von ca. 1,6 mm und einer Einschmelztiefe von 1,4 mm bei 2 m/min) bei einer Laserleistung von ca. 700 W.Anwendungsbeispiel Laserschweißen

Weitere Vorteile

Die hohen Schweiß­geschwindigkeiten und die geringe Nahtbreite sorgen beim Laser­schweißen für eine deutlich kleinere Wärme­­einflusszone in unmittelbarer Umgebung der Schweiß­naht. Die dabei entstehenden Eigen­­spannungen sind gegenüber konventionellen Schweiß­­verfahren deutlich geringer. Das Schweißen kann mit und ohne Zusatzwerkstoff (z.B. Draht) erfolgen.

Laserschneiden

Als trennendes Verfahren bildet das Laserschneiden einen weiteren Baustein in der Anwendungskette der Lasermaterialbearbeitung.

Dabei wird das zu bearbeitende Material durch den fokussierten Laserstrahl aufgeschmolzen und mit Hilfe einesAnwendungsbeispiel Laserschneiden Schneidgases aus der Schnittfuge entfernt. Durch den relativen Vorschub zwischen Schneiddüse und Werkstück entsteht eine Schnittkante, welche je nach Werkstoff nachbearbeitungsfrei und sauber ist.

Der Vorteil des Verfahrens liegt darin, dass selbst komplexe Geometrien und Umrisse präzise und schnell hergestellt werden können. CAD-/CAM-Systeme unterstützen bei der Festlegung des Schnittbildes, ermöglichen so eine hohe Materialausnutzung und somit eine wirtschaftlichere Fertigung von Einzelteilen und Kleinserien.

Ein weiteres Kennzeichen für das quasi berührungslose und kraftfreie Verfahren ist der nur minimale thermische Verzug, hervorgerufen durch den geringe Wärmeeintrag. 

 

weitere Illustration zum Laserschneiden

Laserschneiden

Auftragschweißen mit Pulver

Beim Laserauftragschweißen mit Pulver wird ein Gas­gemisch mit feinem Metall­pulver zugeführt.

An der erhitzten Stelle schmilzt das Metall­pulver und verbindet sich mit dem Werkstück.

Dieses Verfahren ist neben dem manuellen Laser­schweißen mit Draht eine weitere Möglichkeit, Bauteile mit einem Gewicht von mehreren Tonnen schnell und kosten­günstig mit der Präzision eines Industrie­roboters zu bearbeiten.

In Anbetracht der Kosten für Still­stand­zeiten bietet diese Technologie eine enorme Kosten­ersparnis, da der Material­auftrag endkonturnah erfolgt und somit eine Nachbearbeitung kaum nötig ist.

Einsatzgebiete mit Pulver Auftragschweißen

In der industriellen Anwendung wird das Laserauftragschweißen mit Pulver hauptsächlich vollautomatisiert eingesetzt, kann aber auch manuell erfolgen. Anwendungsbeispiel Laserauftragschweißen mit Pulver

Bei folgenden Einsatzgebieten wird Laserauftragsschweißen mit Pulver bevorzugt eingesetzt:

Eine große Auswahl an pulverförmigen Werkstoffen / Aufbau von Panzererungen an Werkzeugen wie Bohrköpfen, Schienen­fahr­zeugen und Landfahrzeugen / Modell­änderung und Modifikation statt Neu­anfertigung / Reparatur bei Fertigungs­fehlern / Spritzguss­werkzeuge / Umformwerkzeuge / Motoren­bau / Maschinen­bau / Schmiede­werkzeuge / Druck­gusswerkzeuge / Reparatur und Bearbeitung von Teilen, die mit den herkömmlichen Techniken nicht repariert werden können / Aufbau von 3D Konturen /  Instand­setzung von Verschleiß­teilen

Auftrag einer Verschleißschutzschicht mittels Laser Pulver AuftragschweißenAuftragen einer Verschleißschutzschicht auf ein Messer mittels Laser-Pulver-Auftragschweißen

Härten

Illustration zum Laserhärten

Das Randschichthärten wird zunehmend in der industriellen Fertigung und im Werkzeugbau eingesetzt, soll die mechanische Widerstandsfähigkeit von Werkstoffen erhöhen und ist für alle flamm- und induktivhärtbaren Werkstoffe einsetzbar.

Durch eine Wärme­behandlung mit anschließendem schnellen Abkühlen wird eine gezielte Änderung und Umwandlung des Gefüges erreicht. Der Laser erhitzt den Werkstoff lokal bis knapp unter die Schmelz­bad­temperatur und bewegt sich dabei entlang der zu härtenden Fläche. Die schnelle Abkühlung führt zur Ausbildung der Härte­schicht.

Gegenüber herkömmlichen Härteverfahren zeichnet sich Laserhärten dadurch aus, dass das Verfahren vollkommen verzugsfrei erfolgt und sich damit die Kosten und Zeit bei der Bearbeitung der Werkzeuge deutlich reduziert.

Mit Hilfe der von OR Laser angebotenen Bearbeitungs­köpfe können Spurbreiten von bis zu 15mm erzeugt werden.

Anwendungsbeispiel Laserhärtenweiteres Anwendungsbeispiel zum LaserhärtenLaserhärten zur Erhöhung der mechanischen Festigkeit der Schneidkante

Werkstofftechnik

Die Tabelle gibt eine Übersicht der eingesetzen Pulver und der erzielbaren Härte. Prinzipiell lassen sich alle gängigen Kunststoff­formen­stähle sowie pulver­metall­urgische Stähle (z.B. ASP, CPM u.ä.) und Aluminium­legierungen mit dem Laser­auftrags­schweißen bearbeiten.

GrundwerkstoffZusatzwerkstoffeHärten in der aufgetragen Schicht
Werkzeugstähle für die KunststoffverarbeitungKobalt, NIckel- und Eisenbasislegierungen20 bis 63 HRC
Pulvermetallurgische StähleEisenbasislegierungen58 bis 63 HRC
AluminiumlegierungenAluminiumlegierungen75 HV0.3 Bis 170 HV 0.3

Robolaser Equipment

  • Min. 1 kW Laser
  • Industrieroboter + Kippdrehachse
  • Schweißoptiken und Lichtwellenleiter
  • Spezielle Düsen
  • Pulverförderanlage

Illustrationen eines industriellen Roboters zum Schweißen

Laser
LRS12001200WLRS160
LasertypPulsed lamp pumped Nd:YAGFaserlaserPulsed lamp pumped Nd:YAG
Pulsspitzenleistung6,0 kW7,5 kW
Max. Pulsenergie60 J80 J
Pulsdauer0,2 - 20 ms0,2 - 20 ms
Pulsfrequenz1,0 - 100 Hz1,0 - 100 Hz
Fokusdurchmesser0,2 - 2,0 mm0,150,2 - 2,0 mm
Stromanschluss (V / Ph / Hz)400/3/50400/3/50
Gewicht Laserkopfca. 170 kgca. 170 kg
max. Arbeitshöheca. 1200 mmca. 1200 mm
Verfahrweg der X / Y - Achsenx = 150 mm / y = 150mmx = 150 mm / y = 150mm
Hub der Z - AchsezLaser = 300mm, zTable = 400mm zLaser = 300mm, zTable = 400mm
Abmessung des Arbeitstisches ( BxL )(400 x 250) mm(400 x 250) mm
Gewicht Versorgung250kg250kg
max. Durchschnitsleistung120 Watt160 Watt
Abmessung der Anlage (b/l/h)(950 x 1300 x 1200) mm(950 x 1300 x 1200) mm
Internes Wasser-/Luft-Kühlsystemjaja
Externes Wasser-/Luft-Kühlsystemoptionaloptional
Stereomikroskop Vergrößerung10x10x
Sehfelddurchmesser16mm16mm
Schwenkoptikoptionaloptional
Autofokusoptionaloptional
optionaloptional
Lasersystem
  • Hermetisch geschlossene Laserquelle mit Anschluss für Lichtwellenleiter
  • Interface mit Hardware-Überwachungsfunktion Laserpointer
  • Industrie Controller zur Einstellung und Anzeige von Leistung, Pulsdauer, Pulsfolgefrequenz mit externem Trigger über I/O Internes Wasser-Wasser Kühl-System
Bearbeitungsoptik
  • Variable Strahlaufweitung
  • Linienscanner
  • Strahlumlenkung
  • Schutzglas
  • Fokusierlinse
Mechanik
  • Variable Strahlaufweitung
  • Linienscanner
  • Strahlumlenkung
  • Schutzglas
  • Fokusierlinse
Maße und Gewicht

Maße und Gewicht (Roboterkopf)

Maße: Breite 100 mm x Höhe 200 mm x Länge 500 mm
Gewicht: 159 kg netto

Maße und Gewicht (Roboter)

Maße: (Arbeitsbereich) Breite 4000 mm x Höhe 2000 mm x Länge 2000 mm
Gewicht: 400 kg netto

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