Galvanometer-Lasergravierer: Fallstudie

Ein Tier-1-Zulieferer der Automobilindustrie in Deutschland ersetzte sein mechanisches Gravursystem durch einen Galvanometer-Lasergravierer zur Seriennummerierung von Bauteilen. Zuvor wurden diamantbestückte Werkzeuge verwendet, um Fahrgestellnummern und QR-Codes auf Getriebegehäusen anzubringen. Der Verschleiß der Werkzeuge führte zu ungleichmäßigen Markierungen, häufigen Ausfallzeiten und hohen Wartungskosten.

Mit dem Klear-Laser-Galvanometersystem erreichten sie eine Positioniergeschwindigkeit im Submillisekundenbereich und eine Präzision im Mikrometerbereich. Die Gravurzeit sank von 8 Sekunden pro Teil auf nur noch 1,2 Sekunden. Durch das berührungslose Verfahren entfiel der Werkzeugverschleiß, wodurch der Wartungsaufwand um 90% reduziert und dauerhafte, kontrastreiche Markierungen gewährleistet wurden.

Das System lässt sich über eine SPS und Barcode-Scanner nahtlos in die Produktionslinie integrieren. Die Echtzeit-Datenerfassung erfüllt die ISO-Standards zur Rückverfolgbarkeit, ohne dass ein Eingreifen des Bedieners erforderlich ist. Innerhalb von 12 Monaten wurden über 1,2 Millionen Teile ohne einen einzigen Fehler bei der Kennzeichnung verarbeitet.

Im Vergleich zu ihrem bisherigen mechanischen Verfahren zeichnete sich der Galvanometer-Lasergravierer durch überlegene Langlebigkeit, Präzision und Integrationsfähigkeit aus. Der Energieverbrauch blieb unter 1,5 kW/h, und es wurden keine Verbrauchsmaterialien benötigt. Diese Umstellung unterstützt ihre Initiative für eine abfallfreie Fertigung.

Die Effizienzsteigerungen führten zu einer Senkung der Betriebskosten pro markiertem Teil um 471 TP3T. Dank des höheren Durchsatzes hat sich das Lasersystem innerhalb von 14 Monaten amortisiert. Nun wird dieselbe Plattform in fünf weiteren Produktionslinien für Motorblöcke und Bremskomponenten eingesetzt.

Hauptmerkmale und Vorteile

Die Galvanometer-Gravierer von Klear Laser nutzen hochstabile Laserquellen von IPG Photonics oder Raycus. Diese Laserquellen in Industriequalität liefern eine konstante Ausgangsleistung mit minimalen Schwankungen. Dies gewährleistet präzise Gravierergebnisse über Tausende von Betriebsstunden hinweg ohne thermische Drift.

Unsere eigens entwickelten Galvanometer-Abtastköpfe vereinen Präzisions-Servomotoren und diamantgedrehte Spiegel. Sie bieten eine Positioniergenauigkeit von 0,001 mm und erreichen Geschwindigkeiten von bis zu 12.000 mm/s. Dies ermöglicht die Erfassung feinster Details auf komplexen 3D-Oberflächen ohne jegliche Verzerrung im Hochgeschwindigkeitsbetrieb.

Die mehrfach beschichtete f-Theta-Optik sorgt für einen gleichmäßigen Fokus über den gesamten Arbeitsbereich von 100 × 100 mm. Eine fortschrittliche thermische Kompensation verhindert eine Defokussierung bei längerem Einsatz. Dies garantiert eine gleichbleibende Tiefenschärfe und Bildschärfe bei Metallen, Kunststoffen und Keramiken.

Industrielle Anwendungen

Ein Galvanometer-Lasergravierer – gesteuert durch Hochgeschwindigkeitsspiegel, die den Strahl über die Oberfläche schwenken, ohne den Kopf zu bewegen – hat sich zum bevorzugten Werkzeug für die Markierung von Data-Matrix-Codes, Seriennummern und dekorativen Strukturen sowohl auf flachen als auch auf gekrümmten Automobilteilen entwickelt. Motorblöcke, Bremssättel und Armaturenbrettschalter werden alle direkt in der Produktionslinie mit gestochen scharfen, abriebfesten Markierungen versehen, sodass jede Antriebs- oder Sicherheitskomponente vom Werk bis zum Schrottplatz zurückverfolgt werden kann.

Dasselbe Spiegelantriebssystem eignet sich ideal für Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt, da der Strahl das Bauteil nur für wenige Mikrosekunden berührt und dabei eine dauerhafte Markierung hinterlässt, ohne dass eine Wärmeeinflusszone entsteht, die Rissausgangsstellen bilden könnte. Turbinenschaufeln, Titanhalterungen, Aluminium-Rumpfbleche und sogar Verbundwerkstoffplatten werden per Laser mit Teilenummern, Positionsreferenzlinien und 2D-Barcodes graviert, die dem Kugelstrahlen, der Eloxierung und wiederholten Temperaturwechseln in 35.000 ft Höhe standhalten.

Im Schifffahrtssektor beschriften Galvanometer-Gravierer dicke Edelstahlkupplungen, Bronze-Propeller und beschichtete Aluminiumaufbauten mit IMO-Nummern, Ladelinienskalen und QR-codierten Wartungsprotokollen, die auch nach jahrelanger Einwirkung von Salznebel, UV-Strahlung und hydraulischem Abrieb noch lesbar bleiben. Da der Prozess berührungslos erfolgt, können bereits montierte oder lackierte Teile markiert werden, wodurch Nacharbeiten entfallen und Beschichtungen intakt bleiben.

Warum Klear Laser wählen

Wir bei Klear Laser wissen, dass die Betriebsverfügbarkeit in der Industrie der wichtigste Faktor für die Rentabilität in Fertigungsumgebungen ist. Unser technischer Support ist so konzipiert, dass allgemeine Kundendienststufen umgangen werden und Sie direkt mit Anwendungsingenieuren verbunden werden. Diese Spezialisten verfügen über fundierte Kenntnisse der Architektur von JPT- und Raycus-Laserquellen, um Parameterabweichungen schnell zu beheben.

Für unsere Industrieanlagen gewähren wir eine umfassende Garantie, die wichtige optische und elektronische Komponenten abdeckt. Dieser Schutz erstreckt sich auf die in unseren Reinigungssystemen verwendeten Galvanometer-Abtastköpfe sowie auf die Schwenkköpfe unserer Schweißgeräte. Indem wir die Integrität der Laserquelle und des Strahlführungssystems gewährleisten, stellen wir sicher, dass Ihre Anlagen eine konstante Spitzenleistung und Pulsbreitenstabilität aufweisen.

Die Betriebskontinuität hängt in hohem Maße von der sofortigen Verfügbarkeit bestimmter Verbrauchsmaterialien und Ersatzteile ab. Wir unterhalten einen strategischen Lagerbestand an Schutzlinsen, Kupferdüsen und Fokussieroptiken, um einen schnellen Austausch während planmäßiger Wartungsintervalle zu ermöglichen. Unser Logistiknetzwerk stellt sicher, dass die erforderlichen Komponenten Ihren Standort erreichen, bevor die Substratbearbeitung durch verschlissene Bauteile beeinträchtigt wird.

Spezifikationen zum Leistungsumfang und zur Abdeckung von Komponenten