Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Neuer Schweißkopf zur hochfrequenten Lasermaterialbearbeitung schwierig schweißbarer Werkstoffe

20.06.2017

Ermöglicht durch die digitalisierte Produktentwicklung und stark vernetzte Fertigungsabläufe verkürzen sich Entwicklungszeiträume drastisch. Schnelle Produktwechsel fordern hohe Flexibilität von Herstellern und Zulieferern, um passfähige und kostenoptimierte Lösungen anzubieten. Für die Entwicklung neuer Laserstrahlschweißtechnologien sind individualisierte, werkstoff- und produktangepasste Prozesse mit innovativen Hardware-Konzepten zu verknüpfen.

Zum Schweißen schwierig schweißbarer Werkstoffe wurde nun der mit hochfrequenter Strahloszillation und integrierter Prozessüberwachung arbeitende Schweißkopf - remoweldFLEX – entwickelt.


Neuer Schweißkopf -remoweldFLEX- mit hochfrequenter Strahloszillation und integrierter Prozessüberwachung

© Fraunhofer IWS Dresden

Dieser wird auf der LASER World of PHOTONICS der Industrie in München präsentiert.

Getrieben durch konstruktiven Leichtbau bei mobilen Anwendungen, die Steigerung der Wirkungsgrade von thermischen Prozessen und neueste Anwendungen in der Elektromobilität entstehen immer anspruchsvollere Schweißverbindungen aus verschiedenen Werkstoffen.

Individualisierte Prozesslösungen für laserbasierte Schweißverfahren aus dem Fraunhofer IWS finden in zahlreichen Produkten der Industrie ihren Einsatz und haben speziell im Automobilsektor erheblich zur Steigerung der Fertigungseffizienz bei gleichzeitig reduzierten Stückkosten beigetragen.

Neue Potenziale bei der Zusammenführung dieser komplexen Variablen aus Konstruktion, Werkstoff, Verfahren, Fertigung und Kosten zu einem qualitativ hochwertigen Schweißergebnis entstehen durch das Laserstrahlschweißen mit hochfrequenter Strahloszillation. Bestes Beispiel sind filigrane Druckgusskomponenten, welche mit Anbauteilen mediendicht verbunden werden müssen.

Aufgrund des üblicherweise hohen Gasgehaltes dieser Werkstoffe sind derartige Verbindungen mit herkömmlichen Laserstrahlschweißprozessen nicht prozesssicher herstellbar. Das Laserstrahlschweißen mit hochbrillanter Strahlquelle und hochfrequenter Strahloszillation ermöglicht dagegen erstmalig ein qualitätsgerechtes, sicheres Verschweißen von Al-Druckgusswerkstoffen. Gleichzeitig wird die in das Bauteil eingetragene Schweißenergie stark begrenzt, um Bauteilverzug weitgehend zu vermeiden.

Die Forscher des Fraunhofer IWS haben dafür ein entsprechendes modulares Schweißkopfkonzept entwickelt, welches als Herzstück einen HF-Scanner beinhaltet, der bis zu 4 kHz Scan-Frequenz bei einer Maximalleistung von 4 kW ermöglicht.

Zur vorlaufenden Schweißnahtsuche dient ein berührungslos arbeitendes Sensorik-Modul. Ein nachgeschaltetes kamerabasiertes Beobachtungsmodul kann je nach Anwendungsfall zur Qualitätssicherung eingesetzt werden.

Der modulare Aufbau des Schweißkopfes sichert die Flexibilität für einen individualisierten Fertigungsablauf wahlweise mit bzw. ohne Sensorik- oder Beobachtungsmodul. Dazu bietet das Fraunhofer IWS seinen Kunden optional die Entwicklung der Sensorik-Integration für die jeweilige Fertigung an.

Die konstruktive und maschinenbauliche Realisierung des remoweldFLEX-Schweißkopfes erfolgte gemeinsam mit der Fa. Karl H. Arnold Maschinenfabrik GmbH & Co. KG. Der Scanner-Hersteller SCANLAB GmbH unterstützte die Entwicklung mit seinem spezifischen Know-how.

Gemeinsam mit seinen Partnern bietet das IWS mit remoweldFLEX fertigungsgerechte Industrielösungen. Das Prozessmonitoring sämtlicher Medien (Kühlung, Schutzgase, elektrische Signale, Prozessdaten, etc.) wird über ein Bussystem an eine SPS-Steuerung gesendet und dort verarbeitet. Ein übersichtliches GUI (graphical user interface) informiert den Maschinenbediener durch ein „Ampelsystem“ über den Prozessstatus. Es bietet darüber hinaus die Möglichkeit, Daten zur Qualitätssicherung dauerhaft zu speichern bzw. den Produktionsfortschritt im Sinne des Leitmotives Industrie 4.0 an übergeordnete Organisationseinheiten zur Fertigungsplanung weiterzuleiten.

Der Prototyp des neuen remoweldFLEX-Schweißkopfes wird auf dem Fraunhofer-Gemeinschaftsstand der LASER World of PHOTONICS (Halle A2, Stand A2.431) in München präsentiert.

Ihre Ansprechpartner für weitere Informationen:

Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik IWS Dresden
01277 Dresden, Winterbergstr. 28

Dr. Dirk Dittrich
Telefon: +49 351 83391-3228
Fax: +49 351 83391-3300
E-Mail: dirk.dittrich@iws.fraunhofer.de

Presse und Öffentlichkeitsarbeit
Dr. Ralf Jäckel
Telefon: +49 351 83391-3444
Fax: +49 351 83391-3300
E-Mail: ralf.jaeckel@iws.fraunhofer.de

Weitere Informationen:

http://www.iws.fraunhofer.de und
http://www.iws.fraunhofer.de/de/presseundmedien/presseinformationen.html

Dr. Ralf Jaeckel | Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik IWS

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Messenachrichten:

nachricht Automatisierung und Produktionstechnik – Wandlungsfähig – Präzise – Digital
19.06.2018 | Fraunhofer IFAM

nachricht Dispensdruckkopf, Netzmodul und neuartiger Batteriespeicher
18.06.2018 | Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Messenachrichten >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Überdosis Calcium

Nanokristalle beeinflussen die Differenzierung von Stammzellen während der Knochenbildung

Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Universitäten Freiburg und Basel haben einen Hauptschalter für die Regeneration von Knochengewebe identifiziert....

Im Focus: Overdosing on Calcium

Nano crystals impact stem cell fate during bone formation

Scientists from the University of Freiburg and the University of Basel identified a master regulator for bone regeneration. Prasad Shastri, Professor of...

Im Focus: AchemAsia 2019 in Shanghai

Die AchemAsia geht in ihr viertes Jahrzehnt und bricht auf zu neuen Ufern: Das International Expo and Innovation Forum for Sustainable Chemical Production findet vom 21. bis 23. Mai 2019 in Shanghai, China statt. Gleichzeitig erhält die Veranstaltung ein aktuelles Profil: Die elfte Ausgabe fokussiert auf Themen, die für Chinas Prozessindustrie besonders relevant sind, und legt den Schwerpunkt auf Nachhaltigkeit und Innovation.

1989 wurde die AchemAsia als Spin-Off der ACHEMA ins Leben gerufen, um die Bedürfnisse der sich damals noch entwickelnden Iindustrie in China zu erfüllen. Seit...

Im Focus: AchemAsia 2019 will take place in Shanghai

Moving into its fourth decade, AchemAsia is setting out for new horizons: The International Expo and Innovation Forum for Sustainable Chemical Production will take place from 21-23 May 2019 in Shanghai, China. With an updated event profile, the eleventh edition focusses on topics that are especially relevant for the Chinese process industry, putting a strong emphasis on sustainability and innovation.

Founded in 1989 as a spin-off of ACHEMA to cater to the needs of China’s then developing industry, AchemAsia has since grown into a platform where the latest...

Im Focus: Li-Fi erstmals für das industrielle Internet der Dinge getestet

Mit einer Abschlusspräsentation im BMW Werk München wurde das BMBF-geförderte Projekt OWICELLS erfolgreich abgeschlossen. Dabei wurde eine Li-Fi Kommunikation zu einem mobilen Roboter in einer 5x5m² Fertigungszelle demonstriert, der produktionsübliche Vorgänge durchführt (Teile schweißen, umlegen und prüfen). Die robuste, optische Drahtlosübertragung beruht auf räumlicher Diversität, d.h. Daten werden von mehreren LEDs und mehreren Photodioden gleichzeitig gesendet und empfangen. Das System kann Daten mit mehr als 100 Mbit/s und fünf Millisekunden Latenz übertragen.

Moderne Produktionstechniken in der Automobilindustrie müssen flexibler werden, um sich an individuelle Kundenwünsche anpassen zu können. Forscher untersuchen...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Hengstberger-Symposium zur Sternentstehung

19.06.2018 | Veranstaltungen

LymphomKompetenz KOMPAKT: Neues vom EHA2018

19.06.2018 | Veranstaltungen

Simulierter Eingriff am virtuellen Herzen

18.06.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Rätselhaftes IceCube-Ereignis könnte von Tau-Neutrino stammen

19.06.2018 | Physik Astronomie

Automatisierung und Produktionstechnik – Wandlungsfähig – Präzise – Digital

19.06.2018 | Messenachrichten

Überdosis Calcium

19.06.2018 | Medizin Gesundheit

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics