Laseranwendungen im Schmuck- und Accessoiresbereich BERNHARD FEHRENTZ GMBH & Co. KG Mulde 3 D-75239 Eisingen Tel.: +49 (0) 7232 8099 0 Fax: +49 (0) 7232 8099 29 Email: info@laser-fehrentz.de Homepage: http://www.laser-fehrentz.de/ 1
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-75239 Eisingen Tel.: +49 (0) 7232 8099 0 2
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 3 2004 Umwandlung der GmbH in eine GmbH & Co. KG 3
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
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
Laser-Feinschneiden 2D-Laser-Feinschneiden 3D-Laser-Feinschneiden 3 Linear-Achsen 2 Rotations-Achsen Quelle: Trumpf-Laser 6
Detail: Laser-Schneiden Prinzip: Laserstrahl schmilzt das Werkstück auf. Schneidgas bläst Schmelze und Schlacke aus dem Schnittspalt. 7
Intensitätsverteilung 8
Laser-Feinschneiden Metallische Werkstoffe: IR-Laser, gepulst 9
Laser-Feinschneiden Organische/ keramische Werkstoffe: UV-Laser, gepulst/ CW 10
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
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
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
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
Vorteile Laser-Schweißen Rechts: Schweißung von Niob (Medizintechnik), Nahtbreite 0,3m Links unten: Rundnahtschweißen Rechts unten: Edelstahlschweißung 1.4301 15
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
Laser-Markieren Prinzip: Quelle: Trumpf-Laser 17
Intensitätsverteilung Prinzip: Ausblendung/ Verschärfung von Randbereich durch Einsatz von Modenblenden in den Stahlengang. 18
Laser-Markieren Metallische Werkstoffe: IR-Laser (1064nm) 19
Laser-Markieren Lackabtrag: IR-Laser 20
Laser-Markieren Keramische Werkstoffe: UV-Laser (355nm) 21
Laser-Markieren Organische Werkstoffe: UV-Laser 22
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
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
Die Wertschöpfungskette... (F+)E unser Kunde AV.. Galvanik.. Partner.. 25
Unser Leitbild Unsere Produkte sind unsere Flexibilität und Schnelligkeit. Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! 26