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Schweißnahtgeometrien exakt abstimmbar

: EMAG


Das Laserschweißen hat in den vergangenen Jahren zum Verbinden von Komponenten stark an Bedeutung gewonnen. Lasergeschweißte Verbindungen lassen in der Regel meist kompaktere Bauformen zu. Dies führt zu Gewichts- und Kostenreduzierungen der einzelnen Teile – im Automobilbau insbesondere zu einem geringeren Kraftstoffverbrauch...

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Laserschweißen eines Tellerrads auf ein Differentialgehäuse.

Laserschweißen eines Tellerrads auf ein Differentialgehäuse.

...EMAG verfolgt seit Jahren das Ziel, ihren Kunden Bearbeitungstechnologien und Prozesse am runden und ’weniger runden’ Werkstück – bis zu den einbaufertigen Bauteilen – aus einer Hand anzubieten. Die EMAG Gruppe bietet mit der EMAG LASER TEC komplette Fertigungslösungen – von der Zerspanung bis zum lasergeschweißten, einbaufertigen Bauteil an.

Die ELC 250 DUO ist eine äußerst kompakte Laserbearbeitungsmaschine – Bearbeitungsstationen, Laser, Laser-Kühlaggregat, Elektro-Schaltschrank und Anlagenperipherie sind auf einem gemeinsamen, selbsttragenden Grundgestell aufgebaut. Wesentliche Vorteile dieser Bauweise sind die hohe Genauigkeit und Langzeitkonstanz, die verkürzte Installationsdauer und die Möglichkeit, die Laserschweißanlage mit geringem Aufwand zu versetzen und sich dadurch an veränderte Fertigungsbedingungen anzupassen. Die als Duo-Variante konzipierte ELC ist doppelspindlig ausgeführt. Dieser Zwei-Stationen-Betrieb ermöglicht ein hauptzeitparalleles Be- und Entladen der Arbeitsspindeln. Zur Umschaltung des Lasers zwischen den Fokussieroptiken ist eine Strahlweiche integriert. Die Auslastung ist dadurch optimiert und erhöht die Produktivität der Laserschweißanlage. Die ELC ist mit einem diffusionsgekühlten CO²-Slab-Laser (DC Diffusion Cooled Baureihe) von ROFIN SINAR ausgestattet.

Diffusion Cooled Baureihe

Die DC-Baureihe zeichnet sich durch sehr gute Fokussierbarkeit, sehr kompakte Bauweise und geringe Betriebskosten, vor allem beim Energie- und Lasergasverbrauch sowie den Wartungskosten, aus. Mit der sehr guten Fokussierbarkeit (K-Zahl > 0,9, d. h. nahe dem physikalischen Maximum K
= 1) lässt sich die Schweißnahtgeometrie exakt auf die Anforderungen des Werkstückes abstimmen. Es lassen sich sowohl schlanke, tiefe Schweißnähte mit minimalem Wärmeeintrag als auch breitere Schweißnähte herstellen. Diffusionsgekühlte Laser weisen niedrige Betriebskosten auf. Dazu trägt ein sehr niedriger Lasergasverbrauch bei. Zugeführt wird ein vorgemischtes Premix-Gas aus einer Lasergasflasche.

Die „Innereien“ der Laserschweißanlage liegen über großzügig dimensionierten Wartungstüren im Zugriff des Einrichters. Um die ehrgeizigen Ziele zur Erhöhung der Produktivität einerseits und Reduzierung der Umrüstzeiten andererseits zu erreichen, wurden auch beim anlageninternen Werkstückhandling neue Wege beschritten. So besitzt die EMAG ELC 250 DUO 12 NC-gesteuerte Achsen, als wichtige Voraussetzung für eine hohe Flexibilität des Werkstückhandlings, um damit die geforderten kurzen Rüstzeiten auch bei kleineren Serien realisieren zu können. Die Maschine ist mit einer SINUMERIK 840D Steuerung mit vielen praxisorientierten Software-Hilfen der EMAG LASER TEC ausgestattet.

Hohe Produktivität durch doppelspindlige Auslegung

Laserschweißanlagen sind in der Praxis meist Engpassmaschinen, an die hohe Anforderungen hinsichtlich Produktivität, Verfügbarkeit und Qualität des Bauteiles gestellt werden. Daher ist die Schweißstation doppelspindlig ausgeführt: Während des Schweißvorganges auf der einen, wird auf der anderen Spindel das zuvor dort geschweißte Bauteil entladen und die folgenden zu verschweißenden Einzelteile geladen und gespannt. Der Laserstrahl wird zwischen beiden Stationen umgeschaltet – damit der Laser optimal genutzt, womit eine hohe Produktivität der gesamten Anlage erzielt wird.

ELC 250 DUO optimal für Getriebeteile

Ein zunehmend wichtiger Anwendungsbereich des Laserstrahlschweißens ist der Getriebebau. Viele Teile, unter anderen bei PKW-Getrieben die Differentialgehäuse,
Außenlammelenträger und Abtriebswellen werden zunehmend einzeln gefertigt, dann gefügt und verschweißt. Dies führt zu kompakteren Getrieben, die gleichzeitig höchste Ansprüche an Laufruhe und Leistungsdichte erfüllen. Das Laserschweißen hat sich gegenüber anderen Verfahren wie dem verschrauben von Differentialgehäuse und Tellerrad weitgehend durchgesetzt.

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