Laser Plastic Welding2017 /18

Innovativ und flexibel

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Cerumenschutz (Maskenschweissen von Membranen)

Mikrotiterplatte (Maskenschweissen)

Nadelschutzkappen (Radialschweissen) Optischer Sensor (Simultanschweissen)

Liquid Vapor Separator LVS (GLOBO-Schweissen)

Laserstrahlen verschweissen Kunststoffe

Der sprichwörtlichen Vielfalt der Kunststoffindustrie in Bezug auf Materialien, Bauteile, deren Design und Grösse

begegnet Leister kompetent und flexibel. Mit den vielseitigen Lasersystemen werden unterschiedlichste Schweiss-

aufgaben individuell und kundenorientiert gelöst. (Konzeptbeschreibungen Seiten 8 / 9)

Head-up display (GLOBO-Schweissen)Türgriffblinker (Konturschweissen)

Ölabscheider (Quasi-Simultanschweissen)

Fernbedienung (Konturschweissen)

Piezoventil (Quasi-Simultanschweissen)Technisches Gelege (GLOBO-Schweissen)

Kühleinheit (Quasi-Simultanschweissen)

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Medikamentenpumpe(Konturschweissen)

Filtergehäuse (Simultanschweissen)

Flexible Anlagenkonzepte

Die Anlagen basieren auf Standards, die speziell auf die Kundenbedürfnisse und Applikationen hin konfiguriert

werden. Die Konzepte sind für Modifikationen offen und bieten genügend Platz für kundenspezifische Adaptionen.

Rundtakt-Einheit

Transferband

Schlechtteilbox

Soft Touch LED (Quasi-Simultanschweissen)

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Medizin:Sauberes und emissi-onsfreies Schweissen

Automobil:Hohe Reproduzierbar-keit und Prozess- sicherheit in allen Dimensionen

Elektronik:Schwingungsfreies Verbinden ohne mechanische Belas-tung

Mikrotechnik:Präzise und eng begrenzte Energie- ein bringung

Textil:Folien und Gewebe endlos und schnell verbinden

Kunststoff-Laserschweissen auf den Punkt gebracht

Laser Plastic Welding – Eine Business Unit mit langjähriger Erfahrung im Laserschweissen von Kunststoffen.

Leister ist der einzige Anbieter aller Standard Schweissverfahren und besitzt mit dem Masken- und dem

Globo-Schweissen zwei Patente auf Schlüsselverfahren.

Lasersysteme von Leister werden in den verschiedensten Industrien eingesetzt.

Leister setzt auf Beratung

Eine gute Beratung ist der Grundstein zu einer erfolgreichen Zusammenarbeit.

Das Team der Business Unit Laser Plastic Welding verfügt über jahrelange Erfahrung im Laserschweissen von Kunst- stoffen. Dieses Know-how nutzen wir gerne um mit dem Kunden den optimalen Prozess zu evaluieren. Wir unterstützen Sie daher in allen Belangen: von der Konzeption über die Konstruktion und Materialauswahl bis hin zur Prozessoptimierung und -integration.

Leister ist seit über 60 Jahren der weltweit führende Anbieter von Kunststoff-Schweissgeräten. Wir verfügen über umfassendes theoretisches und praktisches Know-how in der Kunststoff- verarbeitung. Auch mit dem Laserstrahlschweissen haben wir uns im Markt etabliert. Leister entwickelt und fertigt als eines der ersten Unternehmen Lasersysteme zum Schweissen von Kunststoff. Jede unserer Entwicklungen definiert den Stand der technischen Möglichkeiten.

Das bekommen Sie von Leister

Unterstützung bei der:

• Auswahl des Schweisskonzeptes• Werkstoffauswahl• Laserschweissgerechten Bauteilauslegung

Prozessentwicklung:

• Evaluation eines geeigneten Prozessfensters und geeigneter Qualitätsüberwachungsmethoden

• Bauteilprüfung, Beurteilung der Schweissqualität• Implementierung des Prozesses in die

Produktionsumgebung

Schweisssysteme:

• Schlüsselfertige Handarbeitsplätze• Komponenten zur Integrationslösung• Prozesssoftware

Service:

• Prototypen und Kleinserienproduktion • Online Diagnose, Wartung und Problembehebung vor Ort• Wartung und Serviceverträge

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Laserstrahl

Transparenter Fügepartner

Absorbierender Fügepartner

Schmelzzone

Schweissnaht

Das Laserschweissprinzip

Beim Laserschweissen von thermoplastischen Kunststoffen werden ein für den Laser transparenter und ein absorbierender Fügepartner miteinander verbunden.

Der Laserstrahl durchdringt den transparenten Kunststoff und trifft auf den absorbierenden, weshalb das Verfahren auch „Laser-Durchstrahl-Schweissen“ genannt wird. Infolge der Laser- energie schmilzt der absorbierende Fügepartner auf und leitet Wärme in den transparenten Fügepartner, bis dieser ebenfalls schmilzt. Hierzu wird ein physischer Kontaktin der Fügeebene

benötigt, der durch mechanisches Spannen aufgebracht wird. Durch die lokale Erwärmung und Ausdehnung entsteht zu- sätzlich ein innerer Fügedruck. Innerer und äusserer Fügedruck sorgen für eine feste Verschweissung der beiden Teile.

Mit dem Laserstrahl lassen sich fast alle thermoplastischen Kunststoffe und thermoplastischen Elastomere schweissen – unter anderem ABS, PA, PC, PP, PMMA, PS, PBT sowie auch glasfaserverstärkte Kunststofftypen. Die Schweissnahtfestigkeit liegt im Bereich der Grundmaterialfestigkeit.

Fügedruck

Fügedruck

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Das Prinzip setzt sich durch

Das Laserdurchstrahlschweissen hat sich als Verfahren im Markt durchgesetzt. Der grosse Anwendungsbereich erklärt sich einerseits durch die Vorteile des Verfahrens gegenüber traditionellen Verfahren und andererseits durch die Vielfalt der Schweisskonzepte.

Leister hat die Anfänge dieser Technologie mit begleitet und neue Konzepte entwickelt durch welche sowohl grosse 3D Bauteile als auch kleine Mikrobauteile geschweisst werden können. Profitieren Sie von unserem Know-how und lassen Sie uns zusammen Ihre Applikationen zur Marktreife bringen.

Nichts als Vorteile

• Berührungsloses, flexibles Fügeverfahren

• Minimale thermische Belastung der zu schweissenden Bauteile

• Kleine mechanische Belastung

• Einfache Geometrie der Fügenaht

• Keine Freisetzung von Partikeln

• Schwingungsfreie Bearbeitung

• Optisch einwandfreie Schweissnaht

• Hohe Präzision

• Hohe Festigkeit

• Kein Werkzeugverschleiss

Geeignete Materialien

Mit dem Laserstrahl lassen sich fast alle thermoplastischen Kunststoffe und thermoplastischen Elastomere schweissen. Auch glasfaserverstärkte oder unterschiedliche Materialien lassen sich mit dem Laser schweissen. Eine Auswahl von geprüften Materialkombinationen ist in der Tabelle (Seite 7) auf-geführt.

Optische Eigenschaften

Die optischen Eigenschaften der Materialkombination sind entscheidend für den Schweissprozess. Ein Fügepartner muss transparent und einer muss absorbierend für die verwendete Laserstrahlung sein. Thermoplaste, im Naturzustand, sind in der Regel transparent für diese Strahlung. Die Absorption wird mit Additiven wie z.B. Russ erzielt. Auf dem Markt sind jedoch auch andere Additive erhältlich die unter anderem farbige Kombina- tionen zulassen. Allgemein können Schweissnahtfestigkeiten im Bereich der Grundmaterialfestigkeit erzielt werden.

Laser Transmission

Die optischen Eigenschaften der Kunststoffe werden durch Kristallisation, Füllstoffe, Wandstärke und Oberflächenstrukturen beeinflusst. Eine optimale Absorption der Laserstrahlung liegt in oberflächennahen Schichten und wird durch geeignete Füllstoffe erreicht. In Natura sind Kunststoffe transparent für die Strahlung. Bitte prüfen Sie die Eignung Ihrer Fügepartner mit Ihren Leister Ansprechpartner.

Kunststoff-Laserschweissen auf den Punkt gebracht

Laser Plastic Welding – Die konsequenten Innovationen der letzten Jahre haben das Laserschweissen von Kunst-

stoffen im Markt etabliert. Einerseits sind mehrere Schweisskonzepte entwickelt worden und andererseits sind neue

Materialien und Materialkombinationen dem Schweissprinzip angepasst worden.

Volumenabsorption • wenig Reflektion • wenig Materialabsorption

Erwärmung des Volumens

Reflektion Nur wenig

Materialerwärmung

Oberflächenabsorption • wenig Reflektion • hohe Materialabsorption Erwärmung Oberflächen

naher Schichten

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EVA

PE-L

LD

PE-L

D

PE-H

D

PP COC

COP

ABS

ASA

SAN

PMM

A*

PC PC/A

BS

PS SB PET

PBT

PVC

PUR

POM

PA 6

PA 6

6

PA 1

1

PA 1

2

PPS

LCP

PES

PEI

PI PSU

MAB

S

TPE

PEEK

EVAPE-LLDPE-LDPE-HDPPCOCCOPABSASASANPMMA*PCPC/ABSPSSBPETPBTPVCPURPOMPA 6PA 66PA 11PA 12PPSLCPPESPEIPIPSUMABSTPEPEEK

Sehr gut schweissbar wenn eine Lasertransmission gegeben ist Gut schweissbar, wenn eine Lasertransmission gegeben ist Schweissbarkeit ist möglich, sollte aber mit Versuchen überprüft werden

*PMMA: Vorsicht bei Platten Material: gegossene PMMA sind nicht schweissbar.

Ab

sorb

iere

nder

Füg

epar

tner

Transparenter Fügepartner

Materialkombinationen

Die Tabelle zeigt einen Auszug aus möglichen Material-

kombinationen zum Laserdurchstrahlschweissen mit

einer Gewichtung zur Schweissbarkeit. Mit dem Laser

sind demnach Kombinationen schweissbar, die für andere

Verfahren eine grössere Herausforderung darstellen.

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Individuelle Lösungen für vielfältige Aufgaben

Laserschweissen eignet sich für verschiedenste Branchen und unterschiedlichste Applikationen. Um für jede

An wendung die optimale Lösung anbieten zu können, hat Leister passende Konzepte entwickelt. So kann das

Potenzial dieses Verfahrens in jedem Fall gewinnbringend eingesetzt werden. Leister offeriert Systeme für das

Konturschweissen

Beim Konturschweissen fährt ein fokussierter Laserstrahl die Schweissnaht sequenziell ab und schmilzt sie lokal auf. Dabei bleibt das Schweissvolumen auf Grund der geometrischen Verhältnisse klein und der Austritt von Schmelze wird vermieden. Die Relativbewegung erfolgt durch Bewegung des Bauteils, des Lasers oder aus einer Kombination von beiden.

Charakteristik und Anwendung:• Punktförmiger Laserstrahl• Schweissbreite lässt sich mit der Brennweite verändern • Beliebige 2D-Fügelinien• Ideal bei häufigem Wechsel der Bauteile

Quasi-Simultanschweissen

Zwei Scannerspiegel lenken den punktförmigen Laserstrahl ab und führen ihn mit sehr hoher Geschwindigkeit der Schweiss- kontur entlang. Die Fügenaht wird mehrmals pro Sekunde abgefahren, wodurch der Laserstrahl die gesamte Schweissnaht praktisch gleichzeitig erwärmt und plastifiziert. Formteiltoleranzen können abgeschmolzen werden und bilden einen Schweiss-wulst, da die beiden Fügeteile während des Schweissvorgangs aufeinander gedrückt werden.

Charakteristik und Anwendung:• Punktförmiger Laserstrahl• Grosse Flexibilität• Spaltüberbrückung möglich• Geeignet für Kleinserien und Massenproduktion

Simultanschweissen

Bei diesem Verfahren wird die gesamte Schweissnaht simultan – also gleichzeitig – von einem oder mehreren Lasern erwärmt. Kreis- und linienförmige Schweissungen können sehr einfach realisiert werden. Mittels speziellen, neu entwickelten strahl- formenden Elementen lassen sich mittlerweile auch nahezu beliebige Konturen erzeugen.

Charakteristik und Anwendung:• Kurze Prozesszeit• Keine Relativbewegung• Spaltüberbrückung möglich• Geeignet für Massenproduktion

Radialschweissen

Der Laserstrahl wird von einem Spiegel so abgelenkt, dass er radial auf die rotationssymmetrische Oberfläche der zu schweissenden Bauteile auftrifft. Dabei gewährleistet die Press- passung zwischen den Fügepartnern den für den Schweiss- prozess erforderlichen Anpressdruck. Für diese umlaufende, dichte Schweissnaht muss das Bauteil nicht bewegt werden.

Charakteristik und Anwendung:• Geeignet für unterschiedlichste Durchmesser• Keine Rotationsbewegung• Hoher Durchsatz• Keine Spannvorrichtung erforderlich

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Die von Leister entwickelten und patentierten Fügekonzepte Masken- und GLOBO-Schweissen wurden mit dem «Swiss Technology Award» ausgezeichnet.

Konturschweissen (oder Bahnschweissen), das Simultan- und Quasi-Simultanschweissen, das Rollenschweissen

sowie für das Radialschweissen. Erweitert wir das Angebot durch die mit dem «Swiss Technologie Award»

ausgezeichneten Konzepte Maskenschweissen und GLOBO-Schweissen.

Maskenschweissen

Zwischen Laserquelle und zu schweissenden Teilen wird eine Maske eingefügt. Ein linienförmiger, möglichst gut kollimierter – also paralleler Laserstrahl wird quer über die Fügeteile bewegt. Die Laserstrahlung trifft nur dort auf die Fügeteile, wo sie nicht durch die Maske blockiert wird. Das Masken- schweissen erzielt eine hohe Auflösung und ist dazu geeignet sowohl kleinste als auch variable, flächige Strukturen zu schweissen.

Charakteristik und Anwendung:• Linienförmiger Laserstrahl• Beliebige Fügegeometrie in einer Ebene• Schnell und flexibel• Geeignet für Mikro- und Makroanwendungen

Rollenschweissen

Das Rollenschweissen beruht auf dem Konzept des GLOBO-Schweissens. Ein linienförmiger Laserstrahl wird durch eine Glasrolle auf die Fügeebene fokussiert. Die Rolle ist wahl-weise einseitig oder zweiseitig gelagert und die Linienbreiten sind in verschiedenen Längen erhältlich. Das Rollen-Schweissen ermöglicht breitere Schweissnähte und somit höhere Festig- keiten in der Schweisszone.

Charakteristik und Anwendung:• Beliebige geradlinige, zweidimensionale Fügegeometrie• Schweissen ohne Spannvorrichtung• Unterschiedliche Schweissnahtbreiten• Geeignet für Robotereinsatz

GLOBO-Schweissen

Beim GLOBO-Schweissen wird ein punktförmiger Laserstrahl über eine luftgelagerte, reibungsfrei drehbare Glaskugel auf die Fügeebene fokussiert. Die Kugel ist letztes optisches Element und dient als Andruckwerkzeug. Während des Abrollens auf der Bauteiloberfläche drückt diese genau oberhalb der fokussierten Laserstrahlung an. Die Kugel ersetzt die mechanische Andrück-vorrichtung und erweitert das Schweiss-Spektrum sowohl für endlose wie auch für dreidimensionale Anwendungen.

Charakteristik und Anwendung:• Beliebige Fügegeometrien in zwei oder drei Dimensionen• Schweissen ohne Spannvorrichtung• Synchronisation von Anpressdruck / Energieeinbringung• Geeignet für Robotereinsatz

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Handarbeitsplätze für jede Anwendung

Die NOVOLAS WS-AT ist ein Handarbeitsplatz der vielfältig ausgestattet werden kann. Neben der Standard-

ausführung sind auch Erweiterungen mit Rundtakttisch und Transferband erhältlich. Abgerundet werden diese

NOVOLAS-Lasersysteme durch umfassendes Zubehör. So können Sie sich ein Laserschweisssystem zusammen-

stellen, das auf Ihre Anwendungen und Prozesse abgestimmt ist.

NOVOLAS WS-AT

Ein modulares, universell einsetzbares System. Es enthält alle prozess-notwendigen Komponenten und ist zur Anbindung aller Optionen vorbereitet. So können Sie jene Zusatzkomponenten auswählen, die für Ihren Prozess notwendig und sinnvoll sind. Die NOVOLAS WS-AT Lasersysteme lassen sich mit mehreren Lasermodulen und Bearbeitungsköpfen pro System ausstatten, was die Produktivität und damit die Wirtschaftlichkeit steigert. Zykluszeiten können zusätzlich durch automatisiertes oder teil- automatisiertes Bauteilhandling optimiert werden, beispielsweise mittels Rundtakttisch. Die Steuerungssoftware umfasst alle erforderlichen Module der Prozesssteuerung und ist auf die Integration weiterer Optionen und Zubehörteile ausgelegt. Die Online- Prozesskontrolle mit Gut / Schlecht-Erkennung ist direkt in der Steuerung integriert. Unmittelbar nach der Installation des schlüsselfertigen Systems können Sie mit der Produktion be-ginnen.

NOVOLAS WS-AT: Laserschweisssystem, hier in der Ausführung als Handarbeitsplatz.

• Schlüsselfertiges Lasersystem für alle Laser-Schweisskonzepte

• Umfassende und selbsterklärende Bedienoberfläche • Mehrere Laser- und Optikmodule pro System erhöhen

Durchsatz und Wirtschaftlichkeit • Online-Prozesskontrolle in Steuerung integriert • Modularer Aufbau erlaubt kundenspezifische

Anpassung• Einfache Integration in bestehende Transfersysteme möglich• Rundtakttisch mit 2er- oder 3er-Teilung

Technische Daten

Lasertyp Diodenlaser, FaserlaserStrahlform Fasergekoppelter Laser, LinienlaserLaserleistung W Spot bis 300, Linie bis 600Linienlänge mm 18 – 95, LineBeam AT

SteuerungPC-Steuerung für Laser, Achsen und Prozesskontrolle

MultilaserMehrere Lasermodule pro System möglich

Datenschnittstelle Windows Share

SteuerungsschnittstelleKundenspezifisch, Ethercat, Profibus, CAN, Profinet, ...

Spannung V~200 / 230 ± 10%, luftgekühlt auch 110

Frequenz Hz 50 / 60Max. Stromaufnahme A 16 (je nach Ausführung)Anschluss Druckluft bar 6

KühlungWasser- oder Luftkühlung, je nach Ausführung, Abluft max. 55 °C

Umweltbedingungen °C 15 – 40, luftgekühlt bis 35

Masse (B x T x H) mmStandardausführung 860 x 1240 x 1860, ohne Warnlampe und Bildschirm

Gewicht kg ca. 400, je nach AusführungLaserklasse 1 (mit Pilotlaser 2 / 2M / 3R)Bedienoberfläche Leister HMI

CE-konform. Technische Änderungen vorbehalten. Weitere Ausführungen auf Anfrage.

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NOVOLAS TTS

Das kompakte Design des NOVOLAS TTS enthält alle zum Laserschweissen von Kunststoffen notwendigen Komponenten. Die Lasereinheit und die Bearbeitungszelle sind getrennt von einander aufstellbar und können so platzoptimiert in der Pro-duktion eingesetzt werden. Trotz der kleinen Bearbeitungszelle ist die Bearbeitungs- bzw. Schweissfläche 100 x 100 mm. Das NOVOLAS TTS wird über eine Mini SPS gesteuert und mit einer von Leister entwickelten HMI (Human Machine Interface) Soft-ware programmiert. Das HMI überträgt die prozess-relevanten Daten ins System wo sie dann projektbezogen gespeichert werden. Die Schweisskontur ist individuell im CNC-Code program-mierbar während andere Parameter wie Laserleistung und Geschwindigkeit einfach vorgegeben werden können. Einmal implementiert, funktioniert das System autonom. Eingabe- komponenten wie Tastatur und Monitor können für die Produktion vom System getrennt werden. Wenn gewünscht ist auch ein externer Zugriff über einen Remote Desktop möglich.

• Kompaktes und effizientes Laserschweisssystem • Investment-optimierte Produktionsanlage• Mehrere Anwendungen für die Produktion einstellbar• Prozessübergreifende HMI Software• Lasersicherheitsklasse 1

Ein Handarbeitsplatz als Tischversion

Das NOVOLAS TTS (Table Top System) besticht durch seine Funktionalität auf kleinstem Raum. Dieser kompakte

Handarbeitsplatz vereint alle Vorteile des Laserschweissens von Kunststoffen in einem kostengünstigen und einfach

programmierbaren System.

Bearbeitungszelle: Kompakt und effizient

NOVOLAS Basic AT Compact: Kompaktes und kostengünstiges Diodenlasersystem

Technische Daten

Lasertyp Diodenlaser, luftgekühltStrahlform Spot, Linie, Ring, DOELaserleistung W 40 (max.)Pilotlaser LEDBearbeitungsfläche mm 100 x 100max. Fahrgeschwindigkeit mm/s 200max. Spannkraft N 1372Luftdruck bar 6

SteuerungEingebundene SPS zur Prozess steuerung von Laser und Achsen

Masse (L x B x H)BearbeitungszelleBasic AT compact

mmmm

500 x 585 x 525550 x 500 x 325

GewichtBearbeitungszelleBasic AT compact

kgkg

~ 65~ 35

Netzspannung V ~ 100 – 240max. Stromaufnahme A 10Frequenz HZ 50 / 60Kabellänge zwischen den Modulen mm 2000Umweltbedingungen °C 15 - 40Bedienoberfläche Leister HMI

CE-konform. Technische Änderungen vorbehalten. Weitere Ausführungen auf Anfrage.

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Eine prozessabbildende Software, die über die gesamte

Produktpalette verwendet wird. Sie ist auf die verwen-

deten Module konfiguriert und stellt alle einstellbaren

Prozesse dar.

NOVOLAS HMI (Human Machine Interface) Software

Willkommen

Schon beim Einloggen wird sowohl die Sprache als auch der Level gewählt. Drei Level sind wählbar die über Passwörter geschützt sind:• Einrichten • Produktion• Service

Auf der rechten Seite der Bildschirmoberfläche ist je nach Anwendung das Lasersystem abgebildet.

SystemOverview

Eine Software die mit jedem NOVOLAS Basic AT System mitgeliefert wird. Die Software visualisiert die Zustände der einzelnen Module und unterstützt die Integration und das Einrichten des Prozesses. In Servicefällen kann das System mit dieser Software analysiert und upgedated werden. Ein fern-gesteuerter Zugriff über einen Internetzugang ist bereits vor- installiert.

Einrichtmodus

Im Einrichtmodus werden prozessrelevante Parameter eingestellt und für den Operator freigegeben:

1. Bewegung: Programmierbar im G-code2. Laser: Leistung und Prozessmoden3. Spannvorrichtung: Funktionen des Spannsystems

und deren Moden4. Qualitätskontrolle: Auswahl und Art der Kontrolle

Produktionsmodus

Im Produktionsmodus kann der Operator:

1. Ein Bearbeitungsprogramm auswählen2. Die Anzahl der geschweissten Teile einsehen, die

als gut (grün) oder schlecht (rot) bewertet werden3. Eine freigegebene Qualitätskontrolle auswählen

die als Kurve im unteren Bereich dargestellt wird

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Qualitätskontrolle

Die Beobachtung und Qualifizierung des Schweißergebnisses wird anhand von optionalen Prozessüberwachungs-

methoden an den Prozess angepasst. Anhand dieser Methoden sind Ausschussverfahren realisierbar, die den

Gesamtprozess stabilisieren.

ProzessüberwachungProzesskontrolle im Produktionsprozess

Pre - Prozess• Messungen relevanter Dimensionen• Ebenheitsmessungen• Messung optischer Eigenschaften• Bauteilanwesenheitskontrolle• Kontrolle der Bauteillage• Aufnahmekodierung• Bauteilkodierung

Post - Prozess• Optische Kontrolle• Prüfung des Druckabfalls• Prüfung des Vakuumabfalls• Zerstörende Prüfmethoden• Berstdruck • Dünnschnitte• Zugprüfung

In - Prozess• Messung der Laserleistung• Messung der Schweissgeschwindikeit• Pyrometrie• Bauteilposition und Abschmelzweg• Abschmelzgeschwindigkeit• Spannkraft• Optische Überwachung

Überwachte Schweissergebnisse

Oftmals führt eine Kombination dieser drei Bereiche zum optimalen Ergebnis. Die prozessbegleitende Überwachung ist eine online Kontrolle die z.B. mit einem Pyrometer zur Temperatur- überwachung oder durch eine Weg-/Kraftmessung realisiert werden kann. Diese Optionen werden auf die Applikation und das verwendete Schweissverfahren hin eingestellt.

Pyrometer• Prozesskontrolle und -regelung nach Temperatur• Temperaturbereich 100 – 400 °C

Weg-/Kraftmessung• Prozesskontrolle und -regelung nach Fügeweg• Auflösung 0.01 mm bei 25 mm Messweg• Auflösung 10 N bei 2000 N Messbereich

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Die modularen, integrierbaren und leistungsstarken Lasersysteme

NOVOLAS Basic AT und Basic AT Compact: Die Kombination dieser Lasersysteme mit den Schweissprinzipien ergibt

eine Vielzahl von Optionen, die jede Herausforderung annehmen. Die Systeme sind zur Integration in Produktions-

anlagen konzipiert und auf das Laserschweissen von Kunststoffen ausgelegt.

NOVOLAS Basic AT und Basic AT Compact

NOVOLAS Basic AT und Basic AT Compact sind für die Integration in Fertigungslinien und Fertigungszellen konzipiert. Durch den konsequent modularen Aufbau lassen sich die Lasersysteme sehr gut für die verschiedensten Anforderungen konfigurieren. So können mit den unterschiedlichen Dioden- laser- und Optikmodulen nahezu sämtliche Schweisskonzepte realisiert werden. Die aufeinander abgestimmten Komponen-ten sorgen sowohl für eine hohe Prozesssicherheit als auch für eine kostengünstige Fertigung. Der Einsatz mehrerer Laser- und Optikmodule in einem einzigen System ermöglicht den effizienten Weg zur Erhöhung des Durchsatzes – und damit zur Senkung der Kosten.

• Flexibel und preiswert; für vielfältige Anwendungen geeignet• Ansteuerung durch kundeneigenes Leitsystem• Mehrere Laser- und Optikmodule in einem System möglich• Sehr hoher Durchsatz bei entsprechendem Ausbaustandard • Modularer Aufbau mit diversen optionalen Komponenten• Schnell - Steckverbindung der Anschlüsse • Interlock 2-kanalig nach Performance Level e (EN 13849)• Zwei Not-aus Konzepte:

1) Intern (in Reihe geschalteter Not-aus)2) Extern (extern abgefragter Not-aus Status)

NOVOLAS Basic AT: Flexibles, modulares Lasersystem für die Integration.

NOVOLAS Basic AT Compact: Kompaktes und kostengünstiges Lasersystem mit luftgekühltem Dioden- oder Faserlaser.

Technische Daten

Lasertyp Diodenlaser, FaserlaserStrahlform Fasergekoppelter Laser, LinienlaserLaserleistung W Spot bis 300, Linie bis 600Linienlänge mm 18 – 95, LineBeam AT

MultilaserBis zu 4 Lasermodule pro System möglich

Pilotlaser / Ziellaser mW < 3 (Laserklasse 2 / 2M / 3R)

SteuerungsschnittstelleDigital / analog I/O, RS232, RS422/485

Spannung Basic AT

V~200 – 240 bei wassergekühlten Laser

Spannung Basic AT und AT Compact

V~100 – 240 bei luftgekühlten Laser

Frequenz Hz 50 / 60Max. Stromaufnahme A 10 – 16 (je nach Ausführung)

KühlungWasser- oder Luftkühlung, ( je nach Ausführung)

Umweltbedingungen °C 15 – 40, luftgekühlt 15 – 35Masse (B x T x H)Basic AT compactBasic AT

mm 550 x 500 x 325 (6 HE)550 x 780 x 878 – 1288 (12 – 24 HE)

Gewicht kg Ab 35 (Basic AT Compact)Laserklasse 4

CE-konform. Technische Änderungen vorbehalten. Weitere Ausführungen auf Anfrage.

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Integration der Basic AT Systeme

Die NOVOLAS Basic AT Systeme sind zur Integration vorbereitet. Ihre Modularität erlaubt komplexe Integrationen

sowohl in Handarbeitsplätzen als auch in vollautomatisierten Produktionsbetrieben.

Integrationslösungen

NOVOLAS Basic AT Systeme sind zur kundenspezifischen Integration konzipiert. Grundoptionen sind vorbereitet und werden je nach Integrationstiefe angewendet.

Die Systeme sind über Schnellsteckverbindungen mit dem kundenseitigen Hauptsystem verbunden. Diese Stecker werden auf Wunsch auch vor Auslieferung der Anlage zur Verfügung gestellt. Das Anschliessen der Anlage kann so direkt nach Anlieferung erfolgen.

Jedes System ist mit einer Bearbeitungsoptik und passender Software ausgestattet. Überwachungsfunktionen und Intergra-tionshilfen unterstützen den Einbau in die kundenspezifischen Anlagen.

Turnkey System

Wenn Kundenanforderungen mit der NOVOLAS WS-AT nicht erfüllt werden können, besteht die Möglichkeit den Prozess mit einem Integrator bzw. Sondermaschinenbauer zu realisieren.

Die Anlage im Bild ist mit Roboter, Rundtakttisch und Globo Optik ausgestattet und wird mit einer NOVOLAS Basic AT betrieben (linkes Bild rechts unten).

Produktionsstrasse

Ein weiteres Integrationsbeispiel ist im Bild rechts durch eine Basic AT compact gegeben, die in einer vollautomatisierte Produktionsstrasse eingesetzt wird. Das Lasersystem ist unabhängig vom Bearbeitungsort aufstellbar und somit flexible in der Positionierung.

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Optiken für NOVOLAS Lasersysteme

Das Optik Konzept von Leister umfasst zwei Grundoptiken, die durch wechselbare strahlformende Optikmodule die

verschiedenen Schweisskonzepte abbilden.

Optic AT / BT Konzept

Optic BT

• Nur optische Komponenten

Spot

Unterschiedliche Brennweiten und FokusdurchmesserField

Unterschiedliche Kantenlängen

DOE

Schubladensystem, dadurch einfach austauschbar

Scanner

F-Theta Linsen für unterschiedliche Arbeitsfelder und Laserwellenlängen:

980 nm 1070 nm

100 x 100 mm 100 x 100 mm

240 x 240 mm 200 x 200 mm

350 x 350 mm 360 x 360 mm

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Optic AT

• Optische Komponenten• Leistungsüberwachung• Fasersteckerüberwachung• Pyrometer optional

Linie

Unterschiedliche Linienlängen

Radial Optic 38

Für rotationssymmetrische Bauteile (≤ 38 mm)Laserschutz integrierbar

Ring

Unterschiedliche Ringdurchmesser und Ringbreiten

Die BT (Base Technology) Optiken sind klein und kompakt und nur mit optischen Elementen ausgestattet. Die AT

(Advanced Technology) Optiken dagegen bieten mehr Prozessstabilität durch integrierte Überwachungselektronik.

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GLOBO-Optik

• Integriertes Optik- und Andrücksystem

• Luftgelagerte Glaskugel• Pneumatische Andrück-

vorrichtung• Verstellbare Schweissnahtbreite• Pyrometer optional

Linienlaser LineBeam AT

• Linienlängen 18 – 95 mm• Laserleistung bis 600 W• Homogene Leistungsdichtevertei-

lung durch Spezialoptik• Pilotstrahl zur Justage• Feldlinse optional• Flächenoptik optional

Rollen-Optik - zweiseitig gelagert

• Lokaler pneumatischer Andruck ohne zusätzliche Spannvor- richtung

• Immer gleichmässige Druckver-teilung durch Pendelrolle

• Linienlängen 3 - 6.7 mm• Linienlängen 29 – 30 mm (LineBeam)

Optiken für NOVOLAS Lasersysteme

Das Angebot der Leister Lasersysteme wird durch eine Vielzahl von auf die Systeme abgestimmten Zubehörteilen

abgerundet. Damit können die Systeme nach Kundenwunsch optional ausgerüstet werden.

Radial-Optik 68

• Für rotationssymmetrische Bauteile (≤ ø 68 mm)

• Laserschutz integrierbar• Maximale Bauteilhöhe 60 mm,

unabhängig vom Durchmesser

Globo Kugelfassung mit Laserschutz

• Rändelmutter mit verlängertem Kragen

• Erweiterter Laserschutz • Einfach austauschbar

Kollimationsmodul für LineBeam AT

• Feldlinse zur Kollimation• Linienlänge 38 mm, 48 mm• homogene Leistungsdichte

verteilung durch Spezialoptik• Pilotstrahl zur Justage• Flächenoptik optional

Rollen-Optik - einseitig gelagert

• Lokaler pneumatischer Andruck ohne zusätzliche Spannvor- richtung

• Immer gleichmässige Druckver-teilung durch Pendelrolle

• Linienlängen 3 - 4.9 mm

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1 mm 1 mm 1 mm

Diffraktives Optisches Element (DOE)

DOEs sind optische Elemente zur Strahlformung. Eingesetzt werden sie zum Simultanschweissen von punktsymmetrischen Konturen oder zur prozessoptimierten Strahlformung (M-shape) beim Kontur- bzw. Quasi-Simultanschweissen.

Schweissungen mit M-shape verbessern die Wärmeverteilung in der Schweissnaht und vergrössern so das Prozessfenster.

Zusätzlich werden DOEs in der Scanner-Optik verwendet um verschiedene Schweissnahtbreiten bei gleichem Arbeitsabstand einzustellen.

Prüfen Sie bitte mit dem Leister Fachpersonal welche Optionen für Ihre Applikation die Beste ist.

Für das Maskenschweissen werden neben den speziellen Linienlasern auch nach Kundenwunsch hergestellte

Masken angeboten. Spezielle Spannvorrichtungen gehören ebenso zum Leistungsspektrum von Leister wie

kundenspezifische Sonderoptiken.

DOE mit M-shape

DOEs mit M-shape werden im Kontur- oder Quasisimultan- schweissen eingesetzt, um die Energieverteilung in der Schweiss- naht zu optimieren. Bei der Relativbewegung des Laserstrahls zum Bauteil ist die Energieverteilung in der Schweissnaht s(x) von der Leistungsdichteverteilung der Strahlung I(x,y) und der Geschwindigkeit abhängig. Eine tophat- oder Gauss- Verteilung bewirkt eine von innen nach aussen abfallende Energievereitlung während der Bewegung (s. Bild) und führt so zu Temperatur- erhöhungen in der Mitte der Schweissnaht.

Ein DOE mit M-shape wirkt dem entgegen indem die Leistungdichteverteilung von aussen nach innen abnimmt. Um dies zu erreichen wird der Laserstrahl multipliziert, neu geordnet und gewichtet. Die gesamte bestrahlte Fläche wird also in abhängig von der Gesamtheit der Einzelstrahlen grösser. Die gute Strahlqualität von Faserlasern führt zu einer definierten Abbildung der Einzelstrahlen in der Ebene (s. Bild). Die Einzelstrahlen der Diodenlaser dagegen sind mit min. 200 µm schon recht gross und überlagern sich, wenn der Gesamtdurchmesser nicht zu gross werden soll (s. Bild).

DOE (M-From) mit Faserlaser DOE (M-Form) mit Diodenlaser

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Vorentwicklung

Die Anforderungen an ein Bauteil bestimmen oftmals das Fügeverfahren. Bei diesen individuellen Applikationen beraten wir Sie gerne bzgl. Materialien und Schweissprozessen.Anschliessend unterstützen wir Sie bei ersten Schweissver- suchen und deren Auswertungen in einem unserer bestens ausgestatteten Applikationslabore.

In unserem Applikationslabor stehen neben modernsten Laser-schweiss systemen auch umfangreiche Möglichkeiten zur Bauteil-prüfung zur Verfügung.

Eine optimale Schweissnahtauslegung ist für das Fügen von Bauteilen so wichtig wie der dazugehörige Prozess. Profitieren Sie von unserem Know-how in der Kunststoffverarbeitung und in Fügetechniken, um bereits in der Vorentwicklung einen Schritt weiter zu sein.

Prozessentwicklung und –optimierung

Wir unterstützen Sie bei der optimalen Verfahrensauswahl und bei der Ermittlung von Prozessdaten. Hierbei werden alle relevanten Parameter erfasst und ein Prozessfenster definiert, welches den Grundstein eines Maschinenkonzeptes legt.

Nutzen Sie unser Wissen, auch um schon etablierte Prozesse zu optimieren.

Querschliff durch eine Laserschweissnaht, Schweissnahtbreite 3 mm.

Dienstleistungen

Die Business Unit Laser Plastic Welding versteht Service als eine Dienstleistung von der Produktentwicklung

über die Serienreife bis zum After Sales Service. Wer Laserschweissen von Kunststoffen einsetzt, kennt Leister als

zuverlässigen Partner.

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Anlagenintegration

Eine Produktfertigung besteht aus einzelnen Prozessschritten. In der Verkettung dieser Prozesse sind intelligente Integrationen die Lösung. Die NOVOLAS Produkte sind speziell auf das Kunststoff- schweissen mit Lasern hin entwickelt und bieten vielfältige Integrationsoptionen. Nutzen Sie diesen Vorteil und planen Sie mit unseren Spezialisten eine professionelle Integration und Prozesseinstellung.

Maschinenkonzepte

Unsere Lasersysteme basieren auf Standardanlagen, welche kundenspezifisch erweitert werden können.

Diese Erweiterungen stehen auch Ihnen zur Verfügung und umfassen unter anderem:• Kodierungsoptionen für Aufnahmen und Bauteile• Kamerabasierte Teiledetektion oder Prozessbeobachtung• Externe Laserleistungsmessung• Gut / Schlechteile Auswertung mit Entsorgungsbehälter• Beistellboxen• Kundenspezifische Farben

Fragen Sie einfach nach den Möglichkeiten.

After Sales Service

Laserschweisssanlagen sind Investitionsgüter, die regelmässige Wartung und Pflege bedürfen. Unsere Wartungsverträge sind auf die Systeme abgestimmt und folgen vorgeschriebenen Zeitintervallen.

Wir unterstützen unsere Kunden mit einem After Sales Service, der bei Systemfehlern: • Telefonischen Support• Remote Zugriff über das Internet oder• Reparaturen vor Ort durchführt.

Wir sind weltweit durch Leister Ländergesellschaften und Distributoren vertreten und daher auch in der Lage kurzfristig Ersatzteile zu liefern.

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Leister Lasersystems: Weltweit erfolgreich

Seit vielen Jahren sind Lasersysteme und Komponenten von Leister weltweit erfolgreich in Anwendung. Hier eine

kleine Auswahl der vielen Kunden, die auf Leister vertrauen.

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Leister Corporate Center in Kägiswil, Schweiz

Leistung kommt von Leister

Was immer Sie erhitzen müssen: Leister liefert die optimale Lösung. Seit über 60 Jahren. In den Bereichen Kunststoff- schweissen und industriellen Heissluft-Anwendungen sind wir weltweit führend. Seit einigen Jahren offerieren wir zudem ebenso innovative wie leistungsfähige Laser- und Mikrosysteme.

Damit Sie sich stets auf die sprichwörtliche Leister-Qualität verlassen können, entwickeln und produzieren wir sämtliche unserer Produkte in der Schweiz. 98 % unserer Geräte werden exportiert. Deshalb verfügen wir über ein dichtes Netz von rund 120 Verkaufs- und Service-Stellen auf der ganzen Welt. Damit finden unsere Kunden immer und überall einen kompetenten Ansprechpartner.

Seit Jahrzehnten sind wir weltweit Marktleader. Die Leistungsfähigkeit und Zuver-lässigkeit unserer Produkte machen Leister zur ersten Wahl. Unsere Geräte finden Anwendung bei Dach-Ab-dichtungssystemen, Boden-belägen, Planen, im Erd-, Wasser- und Tunnelbau, im Apparatebau und für Fahrzeu-greparaturen.

In der Welt von morgen wer-den kleinste Strukturen eine grosse Rolle spielen! Damit unsere Kunden auch in Zu-kunft die Nase vorn haben, entwickeln und produzieren wir in unserem Reinraum schon heute mikromechani-sche Sensoren und mikro- optische Komponenten.

Unsere innovativen Lösungen für das Laserschweissen von Kunststoff ermöglichen neue Fertigungsmethoden im Auto- mobilbau, in der Medizinal- technik, in der Sensorik wie auch in der Mikrosystemtech-nik. Die Lasersysteme können auch für Anwendungen im Gebiet der Prozesswärme ein-gesetzt werden.

Ob aktivieren, aufheizen, aus-härten, schmelzen, schrum-pfen, schweissen, sterilisieren, trocknen oder wärmen: Immer häufiger wird in industriellen Prozessen Heissluft einge-setzt. Leister-Kunden profitie-ren vom enormen Know-how im Engineering und nutzen unsere Beratung bei der Kon-zeption von Heissluftanwen-dungen.

www.leister.com/laserplasticwelding

© Copyright by Leister, Switzerland

We are local. Worldwide.

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Swiss Made. Leister Technologies AG ist ISO 9001 zertifiziert. Änderungen vorbehalten.

Händleradresse:

Leister Hauptsitz Schweiz Leister Tochtergesellschaften Leister Wiederverkäufer und Partner

Vertriebsadressen der Leister Verkaufs- und Service-Center

EuropaDeutschlandPPW Perfect Plastic Welding Kontakt: Dieter Wollstädter, Siegfried Kirchner dw@ppw-systems.de sk@ppw-systems.de

Hamec Kontakt: Andreas Schoch andreas@hamec.eu

NiederlandeAeson AV Huizen /NL Kontakt: Rudolf Dasbach r.dasbach@aeson.nl

Belgien / LuxenburgHupico bvba Kontakt: Pierre Huyghebaert pierre@hupico.be

Grossbritannien/ Irland Horizon Instruments Ltd. Kontakt: Daniel Bolton dbolton@horizoninstruments.co.uk

Dänemark / SchwedenWeldingseller aps Kontakt: Thorben Knudsen tk@weldingseller.dk

Mittlerer OstenIsraelSu-Pad (1987) ltd Kontakt: Ziv Sadeh ziv@su-pad.com

AsienMalaysia SnR Gold Wave Resources Sdn Bhd Kontakt: Abdul Wahab awahab@snrgw.com

TaiwanGeniRay Technology Corp. Kontakt: David Hsu david_hsu@geniray.com

KoreaYesLaser Corporation Kontakt: Kerry Jung yes@yeslaser.com

ThailandThai Vinyter Co Ltd Kontakt: Anan Suriyaprapadilok anan@thaivinyter.co.th

Headquarters SchweizLeister Technologies AG Galileo-Strasse 10 CH-6056 Kägiswil / Schweiz Telefon: +41 41 662 74 74info.laser@leister.com

DeutschlandLeister Technologies Deutschland GmbH58093 Hagen / Deutschland Telefon: +49-(0)2331-95940 Kontakt: Matthias Poggel matthias.poggel@leister.com

USA, Kanada, MexicoLeister Technologies LLC Itasca, IL 60143 / USA Telefon: +1 630 760 1000 Kontakt: Andrew Geiger andrew.geiger@leisterusa.com

ChinaLeister Technologies Ltd. Shanghai 201 109 / PRCTelefon: +86 755 27440399 Kontakt: Cai Sheng sheng.cai@leister.cn

JapanLeister Technologies KK Yokohama 222-0033 / Japan Telefon: +81 (45) 477 3637Kontakt: Nobuaki Suzuki nobuaki.suzuki@leister.com

IndienLeister Technologies India Pvt. Ltd. Telefon: +91 44 45583436 - 8Kontakt: Arun Kumar arunkumar@leister.in