11.10.2013

bielomatik Leuze GmbH & Co.KG

Kompakte Laser wirtschaftlich für Prototypen und Serienproduktion

Laserschweißen empfindlicher Teile

Laserschweißanlagen lassen sich modular für unterschiedliche Applikationen konfigurieren.


Die Laser-Kompaktanlage K3632 (Grundfläche: 800mm x 1200mm) mit Standard-Laser-Intergrationsmodul von bielomatik ist für das Schweißen kleiner Bauteile, unter anderem für die Medizin- und Labortechnik, die Biochemie, die Bioanalytik, die Elektronik und Elektrotechnik, ausgelegt. Sie bietet eine hohe Produktivität bei minimalem Platzbedarf. Durch ihren modularen Aufbau und ihre flexible Ausstattung ist sie universell einsetzbar. Als Laserquellen werden optional fasergekoppelte Diodenlaser oder diodengepumpte Faserlaser eingesetzt. Durch Abstimmung der optischen Maschinenkomponenten können, basierend auf den Forderungen aus der Anwendung, unterschiedliche Bildfelder und Laserspotgrößen verwirklicht werden. Beispielsweise ermöglicht ein großes Bildfeld das Schweißen mehrerer Bauteile mit einer jeweils kleinen zu scannenden Kontur.


Wahlweise kann die Laser-Kompaktanlage manuell, halbautomatisch über Rundschalttische oder vollständig automatisiert über Band-Zuführungen be- und entladen werden. Somit eignet sie sich vielseitig einerseits für Einzelteile, Prototypen und Kleinserien im Labor, andererseits für mittlere und große Serien in der Produktion sowie zur Integration in komplette Fertigungsstraßen. Da beim Laserschweißen kein Abrieb entsteht, nutzt man es bevorzugt, wenn es auf höchste Sauberkeit und Partikelfreiheit ankommt.


Enorme Vorteile hat das Laserschweißen zudem, wenn Erschütterungen unbedingt zu vermeiden sind. Dies betrifft kleine und kleinste Gehäuse in der Medizin- und Elektrotechnik ebenso wie Gehäuse mit feiner Kanalstruktur für die Mikrofluidik. Auch für thermisch sensible Werkstoffe und Bauteile eignet sich der Laser bestens. Der Grund hierfür liegt in einem fokusierten Laserspot, der die Wärme ganz gezielt nur in einem kleinen Bereich in die zu schweißenden Bauteile einbringt.


Problemlos lassen sich klassische „Hell-Dunkel-Verbindungen“ schweißen, zum Beispiel dunkle Gehäuse mit transparenten Abdeckungen.


Um eine ausreichende Absorption der Bauteile zu erreichen, wird der Kunststoff häufig mit einem Zusatzstoff compoundiert, beispielsweise mit Talkum, Kreide, Ruß oder Glasfasern. Alternativ kann man eine ausreichende Absorption auch durch Einfärben des gewählten Kunststoffs erreichen. Bei der Auswahl geeigneter Pigmente beraten die Anwendungstechniker von bielomatik sachkundig und fundiert.


Mit geeigneten Laserquellen, die Licht mit etwa 1940nm Wellenlänge erzeugen, lassen sich zudem transparente Fügeteile schweißen, die mit den konventionell eingesetzten Laserstrahlquellen kleinerer Wellenlänge (λ ≈ 980 bis 1070nm) nicht schweißbar sind. Übliche technische Kunststoffe absorbieren im Bereich der größeren Wellenlänge genügend Licht, um die benötigte Energie einzubringen.


Ein weiterer Anwendungsbereich des Laserschweißens ist das Fügen niederviskoser Werkstoffe und Folien, die hohe Temperaturen zum Aufschmelzen benötigen. Der auf einen kleinen Bereich konzentrierte Laserspot erreicht eine ausreichend hohe Energiedichte, um die erforderlichen Temperaturen für eine zuverlässige Schweißverbindung zu erreichen.


One Company - all Technologies …


… so lautet das Messemotto von bielomatik. Der Neuffener Maschinenbauer verfügt über die größte Bandbreite an Schweißverfahren und ist damit in der Lage für nahezu alle technisch genutzten Kunststoffe optimale Lösungen anzubieten. bielomatik erarbeitet in wissenschaftlichen Projekten und in der eigenen F+E Lösungen und Konzepte für die aktuell immer stärker auf den „Schweißmarkt“ drängenden Hochleistungskunststoffe, wie faserverstärkte Leichtbauwerkstoffe (Organobleche) und Hochtemperaturkunststoffe (PPA, PPS, etc.). Das Spektrum umfasst berührende Heizelemente, berührungslose Infrarotstrahler kurzer und mittlerer Wellenlänge, nieder- und hochfrequente Vibrationsschweißanlagen, Laserschweißmodule, Heißgas-, Wärmekontakt und Hochfrequenzverfahren. Auch Ultraschallanwendungen können in speziellen Applikationen projektiert und integriert werden. Mit ihrem umfassenden, über mehrere Jahrzehnte aufgebauten Know-how beraten die Neuffener Spezialisten Anwender individuell und seriös, wählen das geeignete Verfahren und erstellen die optimale Konfiguration. Vom kompakten Laser-Integrationsmodul bis zur umfassend automatisierten Anlage für Großteile mit mehreren kombinierten Schweißverfahren erhalten Produktionsbetriebe so die jeweils auf ihre Bedürfnisse sorgfältig abgestimmte Fügetechnologie.


Bild: Kleine, gegen großen Wärmeeintrag und Erschütterungen empfindliche Kunststoffteile, zum Beispiel für Medizintechnik, Bioanalytik, Elektronik und Elektrotechnik, lassen sich besonders günstig mit Laser schweißen