Lasermaschinenhersteller Arnold ist ihr Experte für Laseranlagen
Lasermaschinen von Arnold – mehr als Standard
Vielfältige Anforderungen und unterschiedlichste Verfahren gerade bei der Lasertechnologie erfordern oft Lösungen welche mit Standardsystemen nur eingeschränkt oder gar nicht angeboten werden können.
Lasermaschinen nach Kundenspezifikation zu realisieren ist die Spezialität von Arnold Ravensburg. Die meisten Anlagen, welche wir geliefert haben, sind Laserschweißmaschinen. Weitere Anlagen mit Applikationen wie Laserschneiden, Laserauftragsschweißen, Laserhärten und sogar Laserpolieren wurden von unserer Firma entwickelt und in Betrieb genommen.
Diverse Zusatzprozessen mit im Haus entwickelten Lösungen wie Pressstationen, Ultraschallprüfeinheiten, Automatisierungslösungen, Bürststationen und weitere bilden dann zusammen mit dem Laserschweißen eine komplette Fertigungslinie.
Komplexe Laseranlagen nach Kundenanforderung
Vorteile von Arnold Ravensburg
- Integration von allen gängigen Laserstrahlquellen
- Strahlführungen und Optiken für CO2 und Festkörperlaser
- Komplettlösungen einschließlich Automatisierung
- Anlagenkonzepte für mehrere Laserprozesse
- Ansprechpartner und Teilnehmer bei geförderten Forschungsprojekten
- Laseranlagen seit 1985 – hergestellt und entwickelt in Ravensburg – weltweit im Einsatz
Laserschweißanlage
Ob Getrieberad, Differential, Welle, Schwingungsdämpfer, Rotorwelle, Aluminium Druckguss, Kupfer, Bauteile der Elektromobilität.
Mit unseren flexiblen Laserschweißanlagen ist dies alles möglich. Für unterschiedliche Bauteilgrößen und Taktzeitszenarien stehen verschiedene Anlagen zur Verfügung. Um für unsere Kunden eine bestmögliche Prozessqualität zu erreichen sind wir in der Lage alle am Markt verfügbaren Technologien wie Faser- Scheiben-, Diodenlaser sowie CO2-Laser in unsere Anlagen zu integrieren.
Als Prozessoptiken stehen Schweißoptiken, Scanner sowie Wobbeloptiken zur Verfügung.
Spanntechnik und Automatisierung wird von uns projektspezifisch entwickelt und mit den schlüsselfertigen Anlagen mitgeliefert.
3D Laserzentrum Flexzelle
Flexibel wie ein Schweizer Taschenmesser sind unsere Flexzellen. Mit 3 – 7 Achsen und Fahrwegen von 750x250x250mm bis zu 1200x1200x750mm in den linearen Achsen sowie Dreh-Schwenk Achsen für Optik und Bauteil sind den Anwendungen nahezu keine Grenzen gesetzt.
Prozesse wie Schweißen, Schneiden, Löten, Polieren, Härten, LMD sind exemplarische Applikationen auf der Laserzelle.
Der Einsatz mehrerer unterschiedlicher Laser, teils gleichzeitig integriert machen die Flexzelle nicht nur zur flexiblen Produktionsanlage sondern auch zur idealen Lösungen für Ihr Applikationslabor.
LDRS System
Arnold ein ausgezeichneter Laseranlagen Hersteller
Arnold Ravensburg ist gemäß dem Qualitätsmanagementsystem ISO 9001 zertifiziert. Dadurch gewährleisten wir unseren Kunden einen hohen Standard aller Dienstleistungen und Produkte.
Das bedeutet weitgehend störungsfreie Systeme mit höchster Verfügbarkeit sowie schlüsselfertige Lösungen und Prozesse.
Häufige Fragen zu Laseranlagen von Arnold
Was ist eine Laserschweißanlage?
Die Kernkomponenten einer Laserschweißanlage sind:
Ein Laser als Energielieferant um den Schmelzpunkt der zu verbindenden Bauteile zu erreichen, geeignete Spannvorrichtungen und eine NC gesteuerte Maschinenkinematik, um den Verlauf der Laserschweißverbindung zu steuern.
In unseren Laseranlagen wird die Laserstrahlung mit einer eigenentwickelten Optik auf einen bestimmten Punkt fokussiert. Dieser Punkt liegt in unmittelbarer Nähe der Stoßkante, also der Verbindungsstelle der zu verschweißenden Bauteile. Die genaue Position des Fokus in Bezug zur Werkstückoberfläche (über oder unter der Oberfläche) ist ein wichtiger Parameter, welcher die Schweißverbindung beeinflusst. Der Fokuspunkt, beim Laserschweißen hat einen typischen Durchmesser von wenigen Zehntel Millimetern. Dadurch entstehen im Fokuspunkt sehr hohe Energiekonzentrationen, zumal die Laserleistungen bei unseren Schweißsystemen mehrere Kilowatt betragen. Dadurch erfolgt eine rasche Erhöhung der Temperatur im Verbindungspunkt der zu verschweißenden Bauteile, was zur Bildung einer Schmelze führt. Durch die schnelle Abkühlung der Schweißnaht entsteht in der Regel eine harte Schweißzone, die je nach Werkstoff an Zähigkeit verliert
Die flexiblen Arnold Laserschweißanlagen aus Ravensburg ermöglichen die Verarbeitung verschiedener Bauteile u.a. aus der Elektromobilität, darunter Getrieberäder, Differentiale, Wellen, Schwingungsdämpfer, Rotorwellen, Aluminium-Druckguss und Kupferkomponenten. Je nach Bauteilgröße und Taktzeitanforderungen bieten wir verschiedene Anlagenoptionen an. Um eine optimale Prozessqualität für unsere Kunden zu gewährleisten, integrieren wir alle gängigen Laser-Technologien wie Faser-, Scheiben-, Dioden- und CO2-Laser in unsere Anlagen.
Für den Schweißprozess stehen verschiedene optische Systeme zur Verfügung, darunter Schweißoptiken, Scanner und Wobbeloptiken. Wir entwickeln und liefern projektspezifische Spanntechnik und Automatisierungslösungen als Teil unserer schlüsselfertigen Anlagen.
Was ist eine Laserschneidanlage?
Eine Laserschneidanlage verwendet einen fokussierten Laserstrahl, um präzise und kontrollierte Schnitte in verschiedenen Materialien durchzuführen. Die Anlage besteht in der Regel aus einem Hochleistungslaser, einer entsprechenden Optik zur Fokussierung des Laserstrahls, eine für das Laserscheiden geeignete Maschinenkinematik und eine NC Steuerung. Die meisten Laserschneidanlagen sind 2 D Anlagen, 3 D Laserschneidanlagen für komplexere Bauteilgeometrien gibt es natürlich auch in verschiedensten Ausführungen.
Beim Laserschneiden wird der Laserstrahl auf das zu schneidende Material gerichtet. Durch die Bündelung und Fokussierung der Laserenergie auf einer kleinen Fläche erhitzt der Laserstrahl das Material sehr schnell und führt zu einer lokalen Schmelze oder Verdampfung. Gleichzeitig wird ein sogenanntes assistierendes Gas eingesetzt, um den Schneidprozess zu unterstützen. Das Gas kann die geschmolzenen oder verdampften Materialreste aus der Schnittfuge entfernen und den Schnittbereich kühlen.
Schnittergebnis: Durch den kontrollierten Schneidprozess des Laserstrahls entsteht eine präzise Schnittkante mit minimalen Wärmeeinflüssen. Die Schnittqualität hängt von verschiedenen Faktoren ab, wie der Lasereinstellung, der Materialart und -dicke sowie der Geschwindigkeit und Präzision der Bewegung.
Wie hoch ist die Geschwindigkeit einer Laserschneidmaschine?
Die Geschwindigkeit ist ein wesentlicher Parameter beim Laserschneiden (übrigens auch beim Laserschweißen) und hängt von diversen Faktoren ab. Dazu gehören die Art des zu schneidenden Materials, die Materialdicke, der Lasertyp und die gewünschte Schnittqualität.
Generell kann man feststellen, dass Laserschneidmaschinen sehr effizient arbeiten und eine hohe Schnittgeschwindigkeit aufweisen. Bei Dünnblech werden Schneidgeschwindigkeiten von zum Beispiel über 100m/min erzielt. Auch bei den schneidbaren Blechdicken wurden in den letzten Jahren weitere Fortschritte erzielt und mit Strahlquellen hoher Strahlqualität können Bleche mit mehr als 30 mm in guter Qualität geschnitten werden.
Was kostet eine Laseranlage?
Lasermaschinen von Arnold sind nach Spezifikationen unserer Kunden erstellt und reichen in der Anlagenkomplexität von einfachen Einzellösungen bis hin zu komplexen Bearbeitungszentren oder Fertigungslinien. Wir konzipieren und planen diese Anlagen individuell auf Kundenwunsch und offerieren daher auch anhand der gestellten Anforderungen.
Für welche Laserapplikationen baut Fa. Arnold Anlagen und Maschinen?
Neben den klassischen Verfahren Laserschneiden und Laserschweißen umfasst das Lieferspektrum der Firma Arnold auch weitere Laserapplikationen wie das
LDMRS Verfahren zum Behandeln von Trafoblechen
Die Maschinenfabrik Arnold GmbH aus Ravensburg hat in Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer IWS aus Dresden und namhaften Laserherstellern Systeme zur sog. Domänen-Verfeinerung von kornorientiertem (GO) Elektroblech in die Stahlindustrie geliefert & installiert.
Die Entwicklung der patentierten Scanner-basierten Strahlablenkung erfolgte gemeinsam mit dem Fraunhofer IWS und unterscheidet sich zu den konventionellen Polygonrad-basierten Systemlösungen im Wesentlichen durch die unterbrechungsfreie Bearbeitung der Blechbreite von bis zu 1200mm in einem Schritt, der geschwindigkeitsunabhängigen Bearbeitung mit konstanten Parametern bis 160m/min Bandgeschwindigkeit und dem Einsatz von Standardkomponenten und damit einer hohen System-Verfügbarkeit.
Die Laserbehandlung von kornorientiertem (GO) Elektroblech, die vertikal zur Bandlauflichtung quer über das Blech erfolgt, bewirkt eine sog. Domänen-Verfeinerung von Trafoblechen, was letztlich den elektrischen Wirkungsgrad von Energieverteilungstransformatoren verbessert und damit eine entsprechende Energieeinsparung ermöglicht. Der Einsatz von Hochleistungslasern mit einer hohen Strahlqualität (anfänglich CO2-Laser, heute überwiegend Faserlaser) sowie der Einsatz von sehr schnell bewegten Scannerspiegeln (Spotgeschwindigkeit bis zu 300m/sec) ermöglicht die effiziente und schnelle Bearbeitung von Elektroblech für Transformatoren mit geschachtelten Kernen. An der Entwicklung der (wärmefesten) Laserbearbeitung für sog. Wickeltransformatoren wird gearbeitet.
Laserauftragsschweißen
Beim Auftragsschweißen (nach DIN 8580) wird mit einem Schweißzusatzwerkstoff (Draht oder Pulver) ein Volumen aufgebaut, meistens in Form einer Deckschicht zum Grundwerkstoff.
Ein hochlegierter Stahl kann zum Beispiel auf eine weiche Grundfläche aufgetragen werden und somit als Oberflächenschutz für hochbelastete Bauteile dienen. Neben dem Lichtbogenschweißverfahren werden das Laserauftragschweißen und das Plasma-Pulver-Auftragschweißen eingesetzt.
Bei den Laseranlagen von ARNOLD RAVENSBURG werden fast ausschließlich Verfahren mit dem Laser hergestellt. Es gibt dabei die Möglichkeit die Optiken und Zusatzkomponenten für das Auftragsschweißen in einer Standardanlage mit anderen Laserverfahren als ein Multifunktionssystem zu kombinieren. Die andere Variante ist eine Serienmaschine ausschließlich für das Auftragsschweißen. Fa. Arnold hat solche Anlagen zum Beispiel für das Beschichten von Bremsscheiben und zur Panzerung von hochbeanspruchten Ventilflächen im Portfolio.
Laserpolieren und Laserentgraten
„Polieren mit Laserstrahlung beruht auf dem Umschmelzen einer dünnen Randschicht des Werkstücks und Glättung der Oberfläche infolge der Grenzflächenspannung. Die Innovation des Laserpolierens liegt in dem grundlegend anderen Wirkprinzip (Umschmelzen) gegenüber konventionellen Schleif- und Polierverfahren (Abtragen). Für metallische Werkstoffe werden in der Regel diodengepumpte Festkörperlaser eingesetzt. Weisen die Oberflächen bereits eine geringe Rauheit auf, z. B. nach dem Schleifen, können gepulste Laser mit Pulsdauern von einigen 100 ns eingesetzt werden. Sind die Oberflächen dagegen rauer, z. B. nach dem Fräsen oder der generativen Fertigung, werden kontinuierliche Laser verwendet. Die Umschmelztiefe liegt zwischen einigen 100 nm bei Verwendung von gepulsten Lasern und bis zu 100 μm beim Einsatz von kontinuierlichen Laser“ (Quelle Laserbroschüre ILT, Fraunhofer Aachen)
Die Laserpoliersysteme von ARNOLD RAVENSBURG wurden für das Polieren von Glas als auch für Metalle verwendet. Ziel ist es aufwendiges manuelles Polieren durch ein reproduzierbares maschinelles Verfahren zu substituieren.
Laserhärten
Ziel aller Härteverfahren ist eine Gefügeumwandlung von Stahl- und Gusseisenwerkstoffen mit einer Festigkeitssteigerung. Das Härten mit den Laserstrahl kann den Strahl direkt an die zu härtenden Flächen bringen, so nur diese Bereiche beansprucht werden. Beim alternativen Verfahren dem Induktionshärten ist ein lokales Härten zumeist nicht möglich und hat im Vergleich zum Laserhärten diverse Verfahrensnachteile. Der Verzug der Bauteile ist beim Laserhärten geringer als bei anderen Härteverfahren und bedarf zumeist keiner Nacharbeit.
Mehreren Laserhärtesysteme von Fa. Arnold sind in der Industrie erprobt und erfolgreich in der Produktion eingesetzt. Zumeist werden dabei beanspruchte Kanten von Werkzeugen mit dem Laserverfahren gehärtet, um die Lebensdauer der Werkzeuge zu verlängern.
