IGF-Nr.: 17.746N / Stabilität von scannerbasierten Laserbearbeitungsverfahren im industriellen Einsatz

Produktinformationen

Galvanometerscanner haben sich in den letzten Jahren zunehmend als flexible Bearbeitungsoptiken für laserbasierte Fügeverfahren wie Schweißen, Löten und Bonden industriell etabliert und sind mittlerweile häufig die Voraussetzung für eine wirtschaftliche Prozessführung. Scannerbasierte Bearbeitungsverfahren bieten eine hohe geometrische Flexibilität und Prozessgeschwindigkeit, da die bewegte Masse im Vergleich zu Achssystemen deutlich reduziert ist.
Die Einsatzfähigkeit von Galvanometerscannern ist jedoch durch thermische Effekte limitiert. Die Erwärmung der optischen Elemente zur Strahlführung und -formung reduziert nicht nur die laterale Positioniergenauigkeit des Laserstrahls sondern beeinflusst auch Strahlqualität und Fokuslage, bedingt durch thermische Gradienten in den Beschichtungen und Linsensystemen. Bei der Verwendung von Laserstrahlquellen mit hoher Leistung und hoher Strahlqualität wird der Einfluss der thermischen Gradienten sichtbar und führt zu einer Veränderung im Bearbeitungsprozess.
Ziel dieses Vorhabens ist es, eine Methodik zur Online-Kompensation lastbedingter Änderungen der Positionier- und Wiederholgenauigkeit von Galvanometerscannern zu entwickeln. Diese wird die Möglichkeit bieten, Veränderungen in der Strahlführung und im Intensitätsprofil zu detektieren und auszugleichen.
Das Vorhaben sieht sich sowohl verfahrens- als auch produktorientiert. Auf der einen Seite wird die Laserbearbeitung mit Scannern verbessert, indem durch eine regelmäßige Überwachung und automatische Online-Korrektur die Geräteparameter automatisch an den jeweiligen Betriebszustand angepasst werden. Auf der anderen Seite wird die Möglichkeit geschaffen, die neuentwickelte Technologie in bestehende Laserbearbeitungssysteme mit Galvanometer zu implementieren. Dadurch wird die Positionier- und Wiederholgenauigkeit und die Langzeitstabilität von Scannern erhöht und damit ihre Leistungsfähigkeit gesteigert.

ISBN

978-3-96870-298-8

Reihe

DVS Forschungsvereinigung,

Band

Band: 299

Erscheinungsdatum

August 2016

Bindung

E-Book im PDF Format

Seiten

24