Scansonic

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RLH-A

RLH-A | Remote Laser Hardening - Adaptive

Remote Laser Hardening - Adaptive

Wie im gesamten Fahrzeugbau, besteht auch im kompletten Antriebsstrang der stetige Trend zur Verringerung der bewegten Massen, bei gleichzeitiger Zunahme der Funktionskomplexität und natürlich bei reduzierten Kosten. Die Bauteile im Motor und Getriebe werden somit zunehmend komplexer. Diesen hochbelasteten Bauteilen die notwendige Kombination aus Zähigkeit und Härte zu verleihen ist mit herkömmlichen Härteverfahren sehr aufwendig. Daher wurde im Hause Scansonic eine Härteoptik entwickelt, die auf verschiedenste Härteaufgaben adaptierbar ist.

FUNKTIONSBESCHREIBUNG

Die RLH-A nutzt eine hochdynamische 1D-Scannereinheit um variable Spurbreiten zu erzeugen. Während der Scanbewegung wird die Temperatur am Wirkort des Lasers koaxial zum Laserstrahl erfasst und die Prozesstemperatur ortsaufgelöst über die Variation der Laserleistung geregelt. Der patentierte Regelkreis ist hierbei zweistufig aufgebaut und ermöglicht höchste Reglergeschwindigkeiten. Damit wird das Anschmelzen von dünnwandigen Bauteilen oder Kanten verhindert, aber auch dickere Bauteile, mit einer hohen Wärmekapazität, werden ausreichend gehärtet.

EINSATZBEREICHE

  • Geeignet für verschiedenste Härteaufgaben und daher prädestiniert im Bereich Powertrain oder Lohnhärtereien
  • Geometrien mit wechselnder Bauteildicke, unterschiedlich gestalteten Absätzen bzw. Kantensprüngen
  • Neben dem Härten ist das Enthärten oder Entfestigen auch möglich

EIGENSCHAFTEN / MERKMALE

  • Variabel einstellbare Prozessparameter z.B. Spurbreite links und rechts, Vorwärmtemperatur, Härtetemperatur und Leistung, Defokussierung, Emissionskoeffizient
  • Gesicherte Einhärtung und Qualität durch hochdynamische Temperaturregelung über die Variation der Scannerspiegelgeschwindigkeit und unterlagertem langsamen Laserleistungsregler, basierend auf Patent EP 08 022 027 B2
  • Modularer Aufbau durch die Verwendung des Scansonic scapacs-Baukastens – fast beliebige Anpassung von optischen
  • Eigenschaften, Faserkopplungen, Feldbusschnittstellen usw.
  • Parametrierung über gesonderte Parametriersoftware (GUI)

VORTEILE

  • Härten mit einem Bearbeitungskopf – verschiedenste Geometrien an einem Bauteil
  • Selektive Härtung von Bauteilen mit mehrdimensional gekrümmten Flächen, Bohrungen oder Kerben
  • sowie von stark verzugsgefährdeten Bauteilen
  • Randschicht-Härtungen, mit dem Vorteil, dass der Kern weiterhin zäh bleibt
  • Präzise Anpassung der Prozessparameter – auch während des Prozesses einfach änderbar
  • Deutliche gesenkte Einrichtzeit
  • Energieeinbringung durch variable Fokusform (Durchmesser, Form), Laserleistung,
  • Scangeschwindigkeit in weiten Bereichen änderbar
  • Örtliche Energieeinbringung wird geregelt, sodass bspw. Bohrungskanten auf den Härtespuren nicht anschmelzen oder beim Härten von Bauteilen dessen Bauteildicken variieren

Produktvideo

In unserer Mediathek sehen Sie Laserhärten mit der RLH-A im Einsatz beim Maschinenbauer KSK (Tschechien).

Weitere Produktinformationen

Features

Variable Fasereinkopplung

  • Trumpf-D
  • Trumpf-B

Pyrometer

  • Integriertes, kamerabasiertes Pyrometer
  • Messstrahlengang vom Pyrometer ist koaxial zum Laserstrahlengang
  • Der Scanner bewegt somit auch das Messfeld des Pyrometers

Beobachtungskamera

  • Integrierte koaxial angeordnete Beobachtungskamera, deren Betrachtung unabhängig von der Scannerspiegelposition ist
  • Das Bauteil steht für den Betrachter still (nicht so bei der Pyrometerkamera)
  • Die Lage der Härtespur kann einfach und sicher über die Kamera überprüft werden
  • Dadurch ist eine beschleunigte, fehlersichere Inbetriebnahme möglich

Scannereinheit

  • Hochdynamische Scannereinheit
  • 1D-Linienprojektion
  • Variable Programmiermöglichkeiten der gescannten Linie  (Breite Links, Rechts und Mittenposition)
  • Externe Kühlung der gesamten Optik und der Scannereinheit. Daher ist das Eindringen von Kühlflüssigkeit in die Optik verhindert

Roboteranflanschung

  • Schnellwechselfähig durch eine hochpräzise Werkzeugkupplung
  • Vermessung der Optik, wie alle scapacs®-Geräte, auf entsprechenden Messplätzen

Steuerung

  • Modernes busbasierendes Steuerungskonzept
  • Aktoren / Sensoren sind Busteilnehmer
  • Der Busmaster ist die vom RLH-Bearbeitungskopf abgesetzte RLH-Steuerung
  • Montage der Steuerung beliebig, bspw. im Betriebsmittelschrank der Anlage
  • Das RLH-System kommuniziert mit der Produktionsanlage über wählbare Feldbusse, wie Interbus, Profibus, Devicenet, Profinet Ethernet/IP
  • Die Parametrierung erfolgt über den Anlagen-PC, welcher auch für die Bedienung des Laseraggregates oder der Anlagen-SPS benutzt werden kann
     

 

Technische Daten

WellenlängeFaser-/Scheibenlaser: 1000 - 1080 nm, Diodenlaser: 910 - 1085 nm
Laserleistungmax. 6 kW
AbbildungsverhältnisFaser-/Scheibenlaser: 1:3.2, Diodenlaser: 1:5.1
Strahlparameterprodukt (BPP)Faser-/Scheibenlaser: ≤ 25 mm mrad, Diodenlaser: ≤ 60 mm mrad
AkzeptanzvollwinkelFaser-/Scheibenlaser: 250 mrad (99% Leistungsinhalt), Diodenlaser: 485 mrad (99% Leistungsinhalt)
Spurbreite im TCPmax. 30 mm
Messbereich Pyrometer+800 bis +1600°C
Kühlflüssigkeitsarttauglich für DI-Wasser (Ausführung in Edelstahl)
KühlflüssigkeitdurchflussMind. 1.4 l/min, abhängig von der eingesetzten Laserleistung
Umgebungstemperaturbereich+10°C bis +45°C (Arbeit; nicht betauend)
Laserschutzklasse4
Spannungsversorgung230V / max. 16A (extern), 24V / 10A (intern)
IP-Schutzart64 (bei gesteckter Faser)
Gewichtca. 17.5 kg (Bearbeitungskopf)

Accessories

  • Pointer mit einstellbarer Fokuslage
  • Beobachtungskamera zum präzisem Programmieren der Bahn
  • Fadenkreuzgenerator zur Repräsentation vom Laserspot
  • Externer Linienprojektor zum sicheren Einstellen des Arbeitsabstandes
  • Schnellspanner, für die garantierte Schnellwechselfähigkeit
  • Anbindung eines Datenloggingtools möglich