LASERTECHNOLOGIE ZUR REINIGUNG UND OBERFLÄCHEN-BEHANDLUNG REINIGUNG DURCH LASERLICHT

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1 LASERTECHNOLOGIE ZUR REINIGUNG UND OBERFLÄCHEN-BEHANDLUNG REINIGUNG DURCH LASERLICHT Clean-Lasersysteme GmbH Dipl.-Ing., Dipl.-Kfm. Edwin Büchter Geschäftsführender Gesellschafter Herzogenrath-Aachen, Deutschland

2 Clean-Lasersysteme GmbH EINFÜHRUNG SYSTEMHERSTELLER: CLEAN-LASERSYSTEME, GERMANY Gegründet: 1997 Firmensitz: Herzogenrath (in der Nähe von Aachen), Deutschland Zertifizierung: DIN EN ISO 9001:2000 Optische Produktion im Reinraum 2 Eigentümer als geschäftsführende Gesellschafter Mitarbeiter in 2008: ~ 25 gut ausgebildete Fachkräfte, ~ 40% Ingenieure Technologieführer im Bereich mobiler Laserstrahl-Reinigungssysteme

3 UNSERE LEISTUNGEN FÜR SIE ENTWICKLUNG & APPLIKATION Prozessoptimierung Machbarkeitsstudien Technisches Design Entwicklung von Lasersystemen HERSTELLUNG Lasersysteme zur Oberflächenbehandlung Systemintegration SERVICE & SUPPORT Unterstützung bei der Entwicklung von Prototypen und Serienproduktion Schulung Technischer Service

4 GLOBALES DISTRIBUTIONSNETZ

5 REFERENZLISTE (SYSTEMNUTZER) AUSWAHL NATIONAL (DEUTSCHLAND) UND INTERNATIONAL Deutschland, USA & China

6 ABTRAGEN VON SCHICHTEN DURCH LASERSTRAHLUNG FUNKTIONSPRINZIP ABTRAGUNGSPRINZIP Die Deckschicht h wird mittels fokussiertem Laserstrahl durch Verdampfen entfernt Sehr leistungsstarke, aber kurze Laserpulse verursachen sehr geringe thermische Einwirkungen auf das Basismaterial Das nicht beschichtete Basismaterial reflektiert die Laserstrahlung, der Abtragungsprozess stoppt Metallische Oberflächen werden nicht beschädigt oder ange- schmolzen, wenn der optimale Laserparameter unter Einsatz der besten Wellenlänge benutzt wird

7 VORTEIL CLEAN-LASER UNSERE PATENTIERTE ABTRAGUNGSSTRATEGIE SCAN & MOVE ABTRAGSTRATEGIE bx V Vv dy dx Laser process ( high speed camera) ABTRAGPRINZIP Bis zu Pulse pro Sekunde Linienförmige Strahlablenkung Verstellbare Scanparameter Sehr kurze Einwirkungszeiten aufgrund des gescanntem Laserstrahls

8 cleanlaser TECHNOLOGIE FÜR DIE UNTERSCHIEDLICHEN ANFORDERUNGEN MOBILE LASER FÜR DEN FLEXIBLEN EINSATZ LOW POWER CL 20 & Backpack / CL 50 MID POWER LASER CL 150 / CL 300 / CL 500 HIGH POWER LASER CL 1000 WORKSTATIONS FÜR DEN AUTOMATISCHEN UND HALBAUTOMATISCHEN EINSATZ

9 CL 20 & BACKPACK LEISTUNGSMERKMALE UND OPTIONEN Lasersystem zur präzisen Reinigung von Oberflächen Dioden-gepumpter Festkörperlaser Desktop oder kabellos (Backpack k Version) Verschiedene Optiken - auch für die Roboteranbindung Mit 2D-Optik exzellente Beschriftungsergebnisse (auch Backpack) Wassergekühlte Optiksysteme auch für hohe Umgebungstemperaturen Großer Arbeitsabstand (bis 250 mm) Mittlere Laserleistung bis 20 Watt Laser der Klasse 4

10 CL 150 CL 1000 LASER (MID &HIGH POWER SERIE) TECHNISCHE DETAILS LEISTUNGSMERKMALE UND OPTIONEN Dioden-gepumpte Strahlquelle (Nd:YAG) Integrierte Resonator Leistungsmessung (online) zur permanenten Qualitäts- kontrolle Feldbus-Kommunikation (optional) Telediagnostic Tool (optional/bei High Power Inklusive) Einfache Bedienoberfläche Datenerfassung mit externem PC (bei High Power inklusive) Großer Arbeitsabstand (bis 250 mm) Mittlere Laserleistung Watt Laser der Klasse 4

11 AUSGEWÄHLTE ANWENDUNGSBEISPIELE ENTLACKEN & VORBEHANDLUNG ZUM FORMENREINIGUNG ENTSCHICHTEN KLEBEN UND BESCHICHTEN STRUKTURIERUNG BESCHRIFTUNG KONSERVIERUNG

12 cleanlaser APPLIKATIONSIMPRESSIONEN

13 ENTLACKEN VON METALLOBERFLÄCHEN 10cm APPLIKATIONEN: VORTEILE: Präzises Enlacken Selektives Entlacken Großflächiges Entlacken Ersatz von Abdeckungsverfahren Strahlmittelfrei Beschädigungsfrei i

14 cleanlaser TECHNOLOGIE IM EINSATZ BEI EADS & AIRBUS BEISPIEL FÜR DIE INDUSTRIELLE ANWENDUNG Arbeitszelle mit Work- station Laser für die Serienproduktion bei AIRBUS Laser System zur präzisen Entlackung im Einsatz in der Produktion Spezifiziertes Testprogramm des Herstellers erfolgreich abgeschlossen Ergebnis: Keine Beschädigung des metallischen Grundmaterials nach der Entlackung cleanlaser Anlage (Workstation mit Arbeitszelle) wird in der Serienfertigung eingesetzt! (Qualifizierter Prozess)

15 FORMENREINIGUNG MITTELS LASERSTRAHLUNG APPLIKATIONSBEISPIELE Sensitives Reinigungsverfahren, i bei dem die Formen nicht beschädigt werden Keine Strahlmittel Minimale Ausfallzeiten Entfernung der meisten üblichen Prozessrückstände

16 FORMENREINIGUNG MITTELS LASERSTRAHLUNG FORMEN FÜR COMPOSITE BAUTEILE Entfernung von Prozessrückständen Wirtschaftliche Reinigung von umfangreichen Segmenten mit einer Strahlbreite von bis zu 70mm Empfindliche Strukturen wie Nickel, Aluminium i und Stahl werden nicht beschädigt Homogene Reinigungsergebnisse Manueller oder automatisierter Einsatz möglich Reinigungsgeschwindigkeiten mit dem CL 500 von bis zu >12m²/h (abhängig von der Schichtstärke)

17 BACKFORMENREINIGUNG MIT cleanlaser Trommelofen Photo: Bahlsen In-Line Reinigung mit cleanlaser Photo: cleanlaser 2 MÖGLICHE ANLAGENKONZEPTE 1. Reinigung off-line in den Produktionspausen Vorteil: Reinigung stört den Backprozess nicht 2. Reinigung in-line während des Backbetriebs Vorteile: Kostengünstige Laser kleiner Leistung einsetzbar Höhere Ofenverfügbarkeit Konstante Backqualität Keine Personalkosten

18 AUTOMATISIERTE IN und OFF-LINE REINIGUNG FILM

19 VORBEHANDLUNG ZUM KLEBEN UND SCHWEISSEN Mit Laserstrahlung Ohne Laserstrahlung SCHWEISSVORBEHANDLUNG MODIFIKATION KLEBEVORBEHANDLUNG Oxid- und fettfreie Oberflächen für ideale Verbindungsstellen Mikrorauigkeit möglich Gute Langzeit Qualität Ersetzt t nass-chemische h Reinigungsverfahren i Geschwindigkeiten von bis zu 30m² pro Stunde

20 AL-SCHWEISSVORBEHANDLUNG MIT cleanlaser TECHNOLOGIE AL- BASIERTE FAHRZEUGE Vorbehandlung mit den Lasersystemen CL500 / CL300 Entfernung von Oxid- und Fettschichten Vorbehandlung für elektrisches Strahl- und Laserschweißen von Al 6016 Metallblechen Konstante Oberflächenqualität Vergleichbar mit den Ergebnissen chemischer Reinigungsverfahren Lokale Flächenreinigung mit bis zu 4m/min Status: Einsatz in der Serienproduktion e o bei AUDI für die Modelle e TT und Q5

21 ZUG SCHERFESTIGKEIT VON AL6016 VERKLEBT MIT TEROMIX 6700 ERGEBNISSE NACH 10 WOCHEN VDA WECHSELTEST KEIN FESTIGKEITSVERLUST NACH ALTERUNG UNGEALTERT GEALTERT

22 VORBEHANDLUNG VON BAUTEILEN ZUM KLEBEN LEICHTMETALL-GUSSBAUTEILE UND VIELE ANDERE MATERIEALIEN Flächenrate bis zu 12 cm²/s (CL 500) Hohe Intensität erforderlich In-line Klebeverfahren nach Vorbehandlung möglich Anwendbar bei Nut- und Federgeometrien Schnelles optisches Scannen möglich Hohe Verlässlichkeit Reproduzierbare Prozesse Automatische oder manuelle Anwendungen möglich Dauerhafte Klebefestigkeit (Langzeitstabil!)

23 REINIGUNG UND VORBEHANDLUNG VON ALURINGEN - ANIMATION SIMULATION DER SERIE Vorbehandlung von Halteringen mit CL 500 Fokussierter Strahl (z.t. gescannt) Punkt- bzw. linienförmige Fokussierung (bei schräger Einstrahlung) Gute Vorbehandlungsqualität, wenn Fokus über die Flanke nachgeführt wird.

24 PROZESS EFFEKTE (LASER) ERGEBNISSE EINER FMEA UNTERSUCHUNG I=P/A Auszug: FMEA Prozess in Zusammenarbeit mit einem Automobilzulieferer

25 PROZESS KONTROLLE BEISPIEL: FESTSTELLUNG VON PLASMA EMISSIONEN BOND PAD VORBEHANDLUNG SCREENPRINT DER CLEANMONITOR SOFTWARE Integrierte spektrale Plasmaemission während der Laserbehandlung = Information über den Abtragungseffekt Hohe Plasma Intensität = Hohe Laserintensität ität Hohe Plasma Intensität = Große Menge an Verschmutzung /Oxidation

26 KOSTEN & VORTEILE DER cleanlaser TECHNOLOGIE Sehr gute Reinigungs- und Entschichtungsergebnisse sowie -geschwindigkeit Neue Dioden-gepumpte Technologie Sehr geringe laufende Kosten (ca.) (2.5 / 3.5 / 4,5 ) Kein Gasverbrauch, Plug&Go -Technologie Flexible Anwendung aufgrund fasergekoppelter Optiken Einfache Integration (Beinahe) wartungsfreie Technologie Hohe Zuverlässigkeit ÖKONOMISCHE EFFEKTE Keine Strahlmittel, keine Chemikalien Geräuscharm Kein Abfall bis auf die Abtragungsrückstände

27 VIELEN DANK!

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