Quality Engineering 04.2021
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SPECIAL » Fertigungsmesstechnik<br />
Inline-Messungen von Laserstrahlen<br />
Kritischen Laserparametern<br />
auf der Spur<br />
In vielen Produktionsprozessen spielt Lasertechnik eine Schlüsselrolle. Stabile<br />
Produktionsprozesse und eine hohe Fertigungsqualität lassen sich dabei<br />
gewährleisten, wenn man Messtechnik integriert, die kritische Laserparameter<br />
im laufenden Prozess überwacht.<br />
Das industrielle Messgerät<br />
Ophir Helios Plus von MKS<br />
Instruments misst Laserleistungen<br />
bis 12 kW auch<br />
bei Wellenlängen im Blau-<br />
Grün-Spektrum, die beim<br />
Kupferschweißen in der<br />
Batteriefertigung häufig<br />
genutzt werden.<br />
Bild: Ophir<br />
Sven Schipper<br />
Regional Sales Manager<br />
Ophir Spiricon<br />
www.ophiropt.com<br />
Moderne Lasersysteme sind vielseitig<br />
nutzbar, sehr effizient und lassen<br />
sich präzise justieren. Allerdings sind sie<br />
keine verschleißfreien Werkzeuge. Ein<br />
komplexes Lasersystem besteht aus zahlreichen<br />
Komponenten, die altern oder<br />
verschmutzen können. Gerade für die<br />
sensible Fertigung von Batterien stellt<br />
dies ein Risiko dar. Schließlich werden bei<br />
der Fertigung von Energiespeichersystemen<br />
zum Teil mehr als 15.000 elektrische<br />
Kontakte lasergeschweißt, um die einzelnen<br />
Zellen zu einem Batteriepack zu ver-<br />
Bild: MKS Instruments<br />
binden. Jede davon muss den sehr hohen<br />
Qualitätsanforderungen genügen. Automobilhersteller<br />
sind deshalb gut beraten,<br />
die Prüfung des Laserstrahls auf der Bearbeitungsebene<br />
direkt beim Aufbau neuer<br />
Fertigungslinien in den Prozess zu integrieren.<br />
Grundvoraussetzung für eine dauerhaft<br />
hohe Schweißqualität sind gleichbleibende<br />
Laserparameter. Zu den wichtigsten<br />
Eckdaten eines Laserstrahls zählen die Laserleistung,<br />
die Leistungsdichte, Fokusdurchmesser<br />
und -position, Fokusshift,<br />
Strahlprofil und Divergenz. Welche dieser<br />
Parameter tatsächlich im Prozess überwacht<br />
werden, hängt wesentlich von der<br />
Sensibilität des gefertigten Produkts ab.<br />
Generell wichtig bei der Integration jeglicher<br />
Sensoren zur Messung des Laserstrahls<br />
in Fertigungsprozessen sind<br />
• ein robustes Gehäuse, das den rauen<br />
Produktionsumgebungen gewachsen ist<br />
• industrielle Kommunikationsschnittstellen,<br />
die für eine schnelle und automatisierte<br />
Übertragung der Messdaten<br />
in das Fertigungsnetzwerk sorgen<br />
• eine sehr hohe Verfügbarkeit, um die<br />
24/7 Produktion nicht zu gefährden<br />
sowie<br />
• eine kurze Messdauer.<br />
40 <strong>Quality</strong> <strong>Engineering</strong> » 04 | 2021
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