RLH-A | Die flexible Härteoptik für alle Herausforderungen

Die RLH-A spielt gerade beim Remote-Laserhärten von filigranen Bauteilstrukturen ihre Stärken aus und ermöglicht prozesssichere Einhärtetiefen im Zehntelmillimeter-Bereich. Zudem bietet die Optik eine variable Gestaltung der Spotgeometrie. Damit lassen sich einzelne Werkstoffoberflächen selektiv und konturgenau härten – mit einer einzigen Bearbeitungsoptik. Wurden bisher für unterschiedliche Bauteile unterschiedliche Optiken mit entsprechenden Spotformen benötigt, so übernimmt die RLH-A alle Aufgaben.

RLH-A | Ansicht von unten

RLH-A | Gesamtansicht

RLH-A | Ansicht von hinten

Funktionsweise

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 und der Scangeschwindigkeit geregelt. Der patentierte Regelkreis ist hierbei zweistufig aufgebaut und ermöglicht höchste Reglergeschwindigkeiten. Damit wird das Anschmelzen von dünnwandigen Bauteilen oder Kanten verhindert. Gleichzeitig werden auch dickere Bauteile mit einer hohen Wärmekapazität ausreichend gehärtet.

Anwendungsbereiche

  • Geeignet für verschiedenste Härteaufgaben an filigranen und komplexen Bauteilstrukturen und daher prädestiniert für verschiedenste Anwendungen im Bereich Powertrain oder Automatisierung
  • Geometrien mit wechselnder Bauteildicke, unterschiedlich gestalteten Absätzen bzw. Kantensprüngen
  • Auch Enthärten oder Entfestigen möglich

Produktvorteile

  • Härten mit einem einzigen Bearbeitungskopf – verschiedenste Geometrien an einem Bauteil
  • Selektive Härtung von Bauteilen mit mehrdimensional gekrümmten Flächen, Bohrungen oder Kerben sowie von stark verzugsgefährdeten Bauteilen
  • Randschicht-Härtungen im Zehntelmillimeter-Bereich, der Kern bleibt weiterhin zäh
  • Präzise Anpassung der Prozessparameter, auch während des Prozesses
  • Kurze Einrichtzeit
  • Präzise örtliche und gezielte Energieeinbringung

Produkteigenschaften

  • Variabel einstellbare Prozessparameter, z.B. Spurbreite links und rechts, Vorwärmtemperatur, Härtetemperatur und Leistung, Defokussierung, Emissionskoeffizient, Energieeinbringung durch variable Fokusform (Durchmesser, Form) und Laserleistung, variable Scangeschwindigkeit
  • Gesicherte Einhärtung und Qualität durch hochdynamische Temperaturregelung
  • Modularer Aufbau durch die Verwendung des Scansonic scapacs-Baukastens – nahezu beliebige Anpassung von optischen Eigenschaften, Faserkopplungen, Feldbusschnittstellen usw.
  • Parametrierung über gesonderte Parametriersoftware (GUI)

Weitere Produkteigenschaften

Variable Fasereinkopplung

  • Trumpf-D
  • Trumpf-B
  • QBH

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

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)

  • 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

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