Oberflächenfeinbearbeitung Laserbearbeitung in Serie mithilfe von Cobots

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Keine Einschränkungen mehr durch Zeichensatz oder Materialbeschaffenheit – möglich wird das durch einen Lasermarker, der verschiedenste Werkstücke schnell und nachhaltig beschriftet.

Sollen Werkstücke mit einer Seriennummer, einem Barcode oder einem Logo versehen werden, konnte man bislang nur die Methode des geringeren Übels wählen. Denn mechanische Markiermaschinen wie Nadelpräger, Ritzer oder Gravierer verfügen über einen eingeschränkten Zeichensatz. Außerdem können sie empfindliche Oberflächen beschädigen. Aufkleber oder Drucke lösen sich dagegen leicht, werden schnell unlesbar und fallen aufgrund der Material- und Herstellungskosten ins Gewicht. Mit den intuitiven Lasersystemen der Botzian & Kirch GmbH gehören diese Probleme der Vergangenheit an. Die Piggy Lasermarker beschriften Bauteile präzise und schonend auf Knopfdruck – ein vorheriges Einspannen ist nicht notwendig. Je nach Materialbeschaffenheit und gewünschtem Motiv stehen unterschiedliche Laserarten und -leistungen zur Verfügung. So können verschiedene Metalle beispielsweise angelassen oder abgetragen und Kunststoffe aufgeschäumt werden. Die Bedienung der unkompliziert aufgebauten Software lässt sich dabei schnell erlernen. Für die Laserbearbeitung in Serie kann überdies auf bewegliche Cobots zurückgegriffen werden, die Positionierung und Beschriftungsprozess automatisieren.

Einsatz auch im auch im Werkzeugbau

„Vor allem in der Automobilindustrie, aber auch in anderen Bereichen des Werkzeug- und Formenbaus muss jedes einzelne Werkstück klar und deutlich beschriftet sein, um Verwechslungen zu vermeiden und eine Nachverfolgung im Produktlebenszyklus zu ermöglichen“, weiß Michael Botzian, Spezialist für Lasermarkierung bei Botzian & Kirch. „Viele Hersteller nutzen zu diesem Zweck bislang Nadelpräger oder Ritzer.“ Diese Geräte haben jedoch Grenzen: So müssen Bauteile eingespannt werden, was Zeit kostet und zu Beschädigungen an empfindlichen Oberflächen oder Beschichtungen führen kann. Zudem sind in der Regel nur begrenzte Zeichensätze wie Buchstaben, Zahlen sowie Strichcodes möglich. Andere Beschriftungsmethoden wie etwa Drucke oder Aufkleber benötigen dagegen kostenintensive Verbrauchsmaterialien. Außerdem können ihre Haftung und Lesbarkeit mit der Zeit oder aufgrund von mechanischen Einflüssen nachlassen. Daher werden all diese Verfahren zunehmend von Lasersystemen abgelöst, die in kurzer Zeit gut lesbare und robuste Markierungen auf verschiedenen Werkstoffen erzeugen können. Bislang galten sie allerdings als kostenintensiv in der Anschaffung und kompliziert in der Bedienung. Um mit den verbreiteten Vorurteilen aufzuräumen und die Technologie auch im Werkzeug- und Formenbau zu etablieren, haben die Spezialisten für Oberflächenfeinbearbeitung von Botzian & Kirch ihr Portfolio um die praktischen Piggy Lasermarker erweitert.

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Einfache bis komplexe Motive auf Knopfdruck

Für einen reibungslosen Markiervorgang werden die Lasersysteme von Botzian & Kirch flexibel auf die Anforderungen der einzelnen Anwendungsbereiche sowie die Rahmenbedingungen vor Ort ausgelegt. So lassen sich unterschiedliche Lasertypen verbauen: „Für Edelstahl greift man in der Regel zu einem Faserlaser, für Aluminium bietet sich oft ein MOPA-Laser an, während UV-Laser für viele Kunststoffe die erste Wahl sind“, erläutert Botzian. Werden verschiedene Typen parallel integriert, können mit derselben Maschine etwa Metalle angelassen oder abgetragen und Kunststoffe aufgeschäumt werden. Hinsichtlich der Materialbeschaffenheit und des gewünschten Ergebnisses sind außerdem Geschwindigkeit, Frequenz und Leistung – bis 50 W – variierbar. Mit einer höheren Wiederholrate wird dabei auch ein tieferer Materialabtrag möglich, sodass sich bspw. ein Stempel mit dem Firmenlogo im Handumdrehen lasern lässt, anstatt ihn aufwändig zu erodieren.

Die eigens entwickelte Bediensoftware ermöglicht ein unkompliziertes Handling der Piggy Lasermarker. Sie ähnelt einem vereinfachten CAD-Programm, in das sich Grafiken und Zeichen in gängigen Dateiformaten einfach importieren oder manuell eingeben lassen. Im Piggy-Interface sind dann nur noch die endgültige Größe und – abhängig vom Motiv – Füllung sowie Umrandung festzulegen, bevor der Laser gestartet werden kann. Bar- und QR-Codes erstellt die Software bei Bedarf automatisch auf Basis der Texteingabe, sodass die markierten Bauteile auch problemlos mittels eines handelsüblichen Scanners oder Smartphones identifizierbar sind. „Dank des intuitiven Aufbaus reicht neuen Anwendern des Piggy Lasermarkers in der Regel eine Einweisung von lediglich vier bis fünf Stunden“, berichtet Botzian. Anschließend lassen sich mit nur einem Gerät unterschiedlichste Motive vom bildhaften Logo bis zum komplexen Code auf verschiedenen Werkstoffen realisieren – egal ob metallischer oder polymerer Natur.

Manuelle Bedienung oder Automatisierung mit Cobots

Mit einem integrierten Gehäuse der Laserklasse 1 bieten die Kabinenmodelle des Piggy Lasermarkers optimalen Schutz für Personal sowie Umgebung. Daher eignen sie sich besonders für offene Räume oder Werkhallen, in denen kein gesonderter Laserschutz vorgesehen ist. In der größten der drei Varianten finden ein oder mehrere Bauteile mit einer Markierfläche von bis zu 700 x 700 x 300 mm Platz. Ist noch mehr Flexibilität gewünscht, kann auf ein offenes System als Tisch- oder mobiles Modell zurückgegriffen werden. Diese erfordern beim Umgang entsprechende Sicherheitsvorkehrungen, beschränken die Größe der zu beschriftenden Werkstücke dagegen lediglich in der Höhe von maximal 350 bzw. 1150 mm. Zudem sind die offenen Modelle die erste Wahl, wenn der Laserbeschriftungsprozess automatisiert werden soll.

„Neben einzelnen Bauteilen können auch Stückserien mit den Piggy Lasermarkern schnell und einfach beschriftet werden“, erläutert Martin Freisen, Spezialist für Cobot-Technik bei Botzian & Kirch. „Für solche Wiederholungstätigkeiten kommen unsere neuen Collaborative Robots zum Einsatz, mit denen sich die Laserbeschriftung ganz einfach automatisieren lässt.“ Bei den sogenannten Cobots handelt es sich um sehr bewegliche Roboterarme mit sechs Gelenken. Je nach Ausführung platzieren sie Werkstücke von bis zu 10 kg unter dem Laser, initiieren den Beschriftungsvorgang und übergeben das Bauteil anschließend an ein nachgeschaltetes System. „Mithilfe der Cobots spart das Lasermarkieren im Vergleich zu anderen Beschriftungsmethoden nicht nur Zeit und Material, sondern auch Personal“, so Freisen abschließend.