Bewegung des Lasers in Nanometer kleinen Schritten

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Auf selbstkonzipiertem Laufwagen lässt sich Laser verfahren

Nanosystec hat für das Schienensystem eigens einen Laufwagen entwickelt, auf dem sich die Laser verfahren lassen. Hier kommt eine weitere Komponente des PRT2-Systems zum Einsatz: sogenannte V-Nut-Zapfenlager, die am Laufwagen zentrisch und exzentrisch angeordnet sind. Diese Rollen greifen von oben und unten in die induktionsgehärtete und somit verschleißfeste V-Laufbahn des Ringsegments. „Die Schienen sind geschliffen. Die Vorspannung der Laufwagenrollen lässt sich über die exzentrischen Rollen exakt einstellen“, ergänzt Carl-Christian Baumgarten, Beratungsingenieur bei Hepcomotion.

Für die Bewegung sorgt ein Ritzel von Hepcomotion, das in die äußere Verzahnung der Schiene greift und die Kraft des Laufwagenmotors auf die Schiene überträgt. „Die Laserschweißköpfe lassen sich somit aus der Senkrechten bis zu einem Winkel von 70° runterklappen“, erklärt Hummelt. Um zudem eine horizontale Positionierung zu ermöglichen, können die Ingenieure das System auf Kundenwunsch auf einen weiteren Laufwagen montieren. Er fährt auf einem auf dem Boden installierten 76 mm breiten Ringsegment. Damit auch nach längerer Zeit noch präzise Bewegungen möglich sind, hat Hepcomotion die V-Nut-Zapfenlager mit einer Lebensdauer-Fettfüllung versehen.

Führungssystem minimiert gefährlichen Schweißverzug auf ein Minimum

Nanoweld erreicht eine größtmögliche Präzision, denn bei der Positionierung ist eine Wiederholgenauigkeit von weniger als 100 nm gegeben. Günter Hummelt ergänzt: „Wenn der Anwender im Alltag eine Bauteilvariante schweißen möchte, muss die Anlage einen Schweißwinkel auf 0,1° genau einstellen können.“ Er erklärt auch, warum die Funktionalität des Bauteils andernfalls gefährdet ist: „Sobald man schweißt, entsteht ein kleines, rund 1600 °C heißes Schmelzbad. Wenn es erstarrt, droht der sogenannte Schweißverzug, der die Positionierung von Diodenlaser und Glasfaser zunichtemachen kann.“ Nur der optimale Schweißwinkel könne sicherstellen, dass sich der Verzug im Toleranzbereich bewegt.

Der Vorteil der Hepcomotion-Führungsschienen ist dabei, dass sich der Schweißwinkel mithilfe des motorisch angetriebenen Wagens leicht einstellen lässt. Die Profilschienen sind zudem in der Lage, die Schweißköpfe ohne weitere mechanische Unterstützung zu tragen. „Das Führungssystem von Hepcomotion war für uns die kostengünstigste und zuverlässigste Lösung, für die Laser ein Bewegungssystem auf einer Ringbahn zu realisieren. Andere angedachte Alternativen hatten sich im Vorfeld als zu groß, komplex und teuer erwiesen.“

Hepcomotion auf der Motek 2016: Halle 3, Stand 3100

* Alexander Mend ist Vertriebsleiter bei Hepcomotion Deutschland in 90537 Feucht

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