Laseranwendungen im Schmuck- und Accessoiresbereich

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1 Laseranwendungen im Schmuck- und Accessoiresbereich BERNHARD FEHRENTZ GMBH & Co. KG Mulde 3 D Eisingen Tel.: +49 (0) Fax: +49 (0) info@laser-fehrentz.de Homepage: 1

2 Wegbeschreibung A6 Königsbach-Stein Neulingen Ötisheim Heilbronn Eisingen Bretten Karlsruhe A81 Kämpfelbach Kieselbronn A5 Eisingen Pforzheim Ispringen Niefern Baden-Baden A8 Stuttgart Pforzheim Birkenfeld BERNHARD FEHRENTZ GMBH & Co. KG Mulde 3 D Eisingen Tel.: +49 (0)

3 Unternehmenshistorie 1995 Gründung der Unternehmung als GmbH; Firma war und ist Vorreiter auf dem Gebiet der Metallbearbeitung mittels Nd: YAG-Lasertechnik Leistungsverzeichnis: Laserfeinschneiden und Laserbeschriften sowie Muster- und Prototypenbau; 2000 Neubau und Einzug im neues Firmengebäude Mulde Umwandlung der GmbH in eine GmbH & Co. KG 3

4 Leistungsspektrum (Vorleistungen, Datenaufbereitung und Programmierung) Laser-Feinschneiden 2 D Schneiden (3-Achsensteuerung) 3 D Schneiden (5-Achsensteuerung) Laser-Schweißen Laser-Markieren in der Ebene mittels Rundachse (Prägen, Umformen bzw. Biegen) (galvanische Behandlung bei externen Partnern) () nicht Inhalt des Vortrages 4

5 Leistungsspektrum Vorleistungen, Datenaufbereitung und Programmierung Laser-Feinschneiden 2 D Schneiden (3-Achsbearbeitung) 3 D Schneiden (5-Achsbearbeitung) Laser-Schweißen Laser-Markieren in der Ebene mittels Rundachse 5

6 Laser-Feinschneiden 2D-Laser-Feinschneiden 3D-Laser-Feinschneiden 3 Linear-Achsen 2 Rotations-Achsen Quelle: Trumpf-Laser 6

7 Detail: Laser-Schneiden Prinzip: Laserstrahl schmilzt das Werkstück auf. Schneidgas bläst Schmelze und Schlacke aus dem Schnittspalt. 7

8 Intensitätsverteilung 8

9 Laser-Feinschneiden Metallische Werkstoffe: IR-Laser, gepulst 9

10 Laser-Feinschneiden Organische/ keramische Werkstoffe: UV-Laser, gepulst/ CW 10

11 Vorteile Laser-Feinschneiden Schnittkanten sind rechtwinklig, daher besonders gut geeignet für Umspritzen Schnelle Änderungen des Schneidprogramms bei Zeichnungsänderung, vor allem im Entwicklungsstadium des Produkts von Vorteil; Schritt zum Rapid Prototyping Konturgenauigkeit von 0,01 0,02mm Nachschnitt von z.b. kunststoffumspritzten Teilen unter Umständen möglich Schneiden von Metalldicken ab 0,02mm möglich 11

12 Leistungsgrenze maximale Bearbeitungsgrenzen Laserschneiden (Basis: Nd:YAG-Laser) Silber Gold, Platin, Palladium Tantal, Wolfram Titan Cu, CuZn, CuSn, CuFe, etc. Al, Al-Legierung Stahl, Edelstahl, Federband 0 0,5 1 1,5 2 2,5 Dicke (mm) 12

13 Leistungsspektrum Vorleistungen, Datenaufbereitung und Programmierung Laser-Feinschneiden 2 D Schneiden (3-Achsensteuerung) 3 D Schneiden (4,5-Achsensteuerung) Laser-Schweißen Laser-Markieren in der Ebene mittels Rundachse 13

14 Vorteile Laser-Schweißen Umgebung des Schweißpunkts nahezu unbeeinflußt (thermisch und mechanisch) aufgrund der hohen Konzentration des Laserstrahls Verschweißung verschiedener Werkstoffe miteinander meist möglich sämtliche Nahtgeometrien können hergestellt werden: Stumpfnähte, Überlappnähte oder Kehlnähte durch Schutzgas keine Oxidation gasdichte Schweißnähte möglich hervorragende Dosierbarkeit der Laserenergie je Puls, wodurch Löten kleinster Teile möglich 14

15 Vorteile Laser-Schweißen Rechts: Schweißung von Niob (Medizintechnik), Nahtbreite 0,3m Links unten: Rundnahtschweißen Rechts unten: Edelstahlschweißung

16 Leistungsspektrum Vorleistungen, Datenaufbereitung und Programmierung Laser-Feinschneiden 2 D Schneiden (3-Achsensteuerung) 3 D Schneiden (4,5-Achsensteuerung) Laser-Schweißen Laser-Markieren in der Ebene mittels Rundachse 16

17 Laser-Markieren Prinzip: Quelle: Trumpf-Laser 17

18 Intensitätsverteilung Prinzip: Ausblendung/ Verschärfung von Randbereich durch Einsatz von Modenblenden in den Stahlengang. 18

19 Laser-Markieren Metallische Werkstoffe: IR-Laser (1064nm) 19

20 Laser-Markieren Lackabtrag: IR-Laser 20

21 Laser-Markieren Keramische Werkstoffe: UV-Laser (355nm) 21

22 Laser-Markieren Organische Werkstoffe: UV-Laser 22

23 Vorteile Laser-Markieren Direktbeschriftung von Bauteilen filigrane Tiefgravur von bis zu 0,3mm von Werkzeug- und Formteilen Lackabtrag zur dekorativen Gestaltung Anwendungsbeispiel: (Luxus-)Schreibgeräte Anlassbeschriftung von Stahl, Edelstahl und Titan Beschriftung von zylindrischen Teilen auf der Mantelfläche Nummerierung von Einzelteilen Automatische Einzelnamenbeschriftung oder inkremtierte Typenschilder aus vorgegebener Datei 23

24 Ausblick Lasertechnologie Leistungsstärkere Scheiben- und Faser-Laser im Vergleich zu Stablaser (Erhöhung von Wirkungsgrad) Hauptbestandteile: 1. aktives Medium; 2. Pumpenergie; 3. Spiegel; 4. teildurchlässiger Spiegel; 5. Laserstrahl Femtosekundenlaser (1 fs = 1x10-15 s entspricht einer Weglänge von ca. 0,3µm) kalte Ablation möglich! Vergleich: bei oben vorgestellten Lasern wird Wärmestrahlung bzw. Strahlung in Wärme und somit Schmelze des Bauteils umgesetzt. Populärwissenschaftlich gesprochen: Aufgrund des kurzen Pulses wird zuerst das Bauteil bearbeitet, bevor das Gitter die nacheilende Wärmestrahlung erfährt. Quelle: Wikipedia 24

25 Die Wertschöpfungskette... (F+)E unser Kunde AV.. Galvanik.. Partner.. 25

26 Unser Leitbild Unsere Produkte sind unsere Flexibilität und Schnelligkeit. Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! 26