elektrowärme international Härtetechnik (Vorschau)

FACHBERICHTE
re CFK) werden immer größere Formwerkzeuge benötigt,
in denen die Komponenten laminiert und ausgehärtet
werden. Derartige Formen können Dimensionen von 30 m
Länge und 10 m Breite erreichen. Die Werkzeuge werden
daher segmentiert aufgebaut und endbearbeitet vor Ort
verschweißt. Da Verzüge im Bereich der Bauteilkontur nicht
zulässig sind und gleichzeitig heliumdichte Schweißnähte
gefordert werden, erfolgt das Verschweißen einlagig per
Laserstrahl. Die Einschweißtiefe erreicht 10 mm.
Bedarfsgerechte Fertigung im Maschinenbau
Die vorliegende Beispielanwendung stammt aus dem
Großanlagenbau und betrifft wenige Varianten von Anlagenkomponenten,
die ca. vierteljährlich in einer Losgröße
von zwei bis sechs Stück hergestellt werden. Da ein geeignetes
Lasersystem mit den bislang vorliegenden Aufgaben
nur gering ausgelastet und daher nicht wirtschaftlich zu
betreiben wäre, erfolgt wiederholt das Mieten der geeigneten
Lasertechnik für Zeiträume von ein bis zwei Wochen.
Bild 9: Reparatur der Nut-Innenflächen
Das Bauteil hat eine Länge von ca. 12 m, wobei zwei
lineare Schweißnähte durchgehend über die gesamte
Länge einzubringen sind. Dem erforderlichen Fügeprozess
folgt lediglich eine abschließende Feinbearbeitung.
Aufgrund der sehr hohen Genauigkeitsanforderung
kommt das Laserstrahlschweißen als verzugsarmes
Verfahren zur Anwendung.
Sowohl die Führungsmaschine als auch die Spannvorrichtung
wird kundenseitig zur Verfügung gestellt, wobei
aufgrund der großen erforderlichen Fahrwege eine Fahrständerfräsmaschine
zum Einsatz kommt. Dabei wird anstelle des
Fräsers eine Adapterplatte zur Montage der Schweißoptik
mit Steilkegelaufnahme in die blockierte Frässpindel eingesetzt.
Der Laserstrahl eines Diodenlasers mit 3 kW Ausgangsleistung
wird über einen Lichtwellenleiter zugeführt.
FAZIT
Die Lasertechnik ist nicht nur im Bereich der blechverarbeitenden
Lohnbetriebe mittlerweile eine feste Größe, sondern
erschließt ständig weitere industrielle Bereiche und neue
Applikationen. Neben den technologischen Vorzügen bleibt
die Wirtschaftlichkeit der Schlüssel für eine nachhaltige
Etablierung neuer Fertigungstechnologien. Während dieser
Faktor in der Serienfertigung maßgeblich durch kurze
Prozesszeiten und damit eine hohe Produktivität bestimmt
wird, ist bei mobilen und zeitlich befristeten Einsätzen die
Flexibilität entscheidend. Daher besteht eine besondere
Herausforderung darin, die Lasertechnik durch intelligente
Konzepte auch Einzelanwendungen zugänglich zu machen.
Die vorgestellten Aktivitäten zur bedarfsgerechten Nutzung
der Lasertechnik sowie zur mobilen Lasermaterialbearbeitung,
die flexibel auf die jeweiligen Anforderungen
zugeschnitten werden kann, sollen einen Beitrag dazu
leisten. Die Ergebnisse machen deutlich, dass das Werkzeug
Laserstrahl auch mit einfachen Mitteln einsetzbar
ist und dass die dem Laserstrahl innewohnenden Vorteile
mit mobilen Systemen in einem weiten Rahmen nutzbar
gemacht werden können. In Verbindung mit dem Einsatz
von Mietlasern werden Hemmnisse zur Anwendung der
Lasertechnik abgebaut. Somit wird das Ausschöpfen der
technologischen und wirtschaftlichen Vorteile ermöglicht,
welche gerade in den Bereichen der Füge- und Reparaturanwendungen
ein großes Potenzial aufweisen.
AUTOR
Bild 10: Mobiles Schweißen eines Schiffsruders
Dr.-Ing. Oliver Meier
LASER on demand GmbH
Langenhagen
Tel.: 0511 / 76 358-460
om@laser-on-demand.de
78 elektrowärme international 3-2013