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Ausgabe 01 | 2024

Verschleissfrei markieren

Trotec Laser AG

Immer härtere Stähle und alternative Materialien wie zum Beispiel Carbon oder verschiedene Kunststoffe stellen eine Herausforderung für die Kennzeichnung dar. Ein speziell konfigurierter VIN-Beschriftungslaser setzt neue Massstäbe bei Flexibilität und Systemeinbindung.

Wurden zu Beginn Schlagzahlen und -buchstaben eingesetzt, so bieten moderne Lasersysteme wie der VIN-Marker von Trotec Laser heute eine schnellere, verschleissfreie und sehr flexible Alternative. Die berührungslose Kennzeichnung eignet sich sowohl für die Markierung von Fahrgestellen als auch zur Kennzeichnung einzelner Komponenten wie Türen, Kotflügel, Fahrwerksteilen oder auch Komponenten für die elektrische Ausstattung moderner E-Fahrzeuge. Als Standardsystem kann der Integrator den VIN-Marker im Gegensatz zu anderen Geräten ohne individuelle Anpassung leicht in jede Fertigungslinie einbinden.

Moderne, berührungslose Markiertechnik
Der VIN-Marker arbeitet mit Laserstrahlen, die den Werkstoff verdampfen (siehe Kastentext). Gemeinsam mit einem namhaften Automobilhersteller hat Trotec das berührungslose Verfahren unter Praxisbedingungen entwickelt und in der Serie getestet. Durch die Flexibilität bei der Materialauswahl eignet sich der Laser daher auch für künftige neue Werkstoffe. Dabei werden Gravurtiefen von 0,2 bis 0,3 mm bei heute üblichen Blechen ohne Randaufwurf realisiert. Das Verfahren ermöglicht beliebige und gestochen scharfe Zeichen, auch auf gebogenen Flächen. Das neue Werkzeug erfüllt alle Industrieanforderungen an ein zuverlässiges Kennzeichnen in der Produktionslinie ohne zeit- und kostenintensive Unterbrechungen, so entfällt zum Beispiel das Ausschleusen komplett. Ein Zerkratzen von Bauteilen sowie ein Verwischen der Beschriftung sind verfahrenstechnisch ausgeschlossen. Für eine Standardmarkierung mit SH 7 mm DIN1451 17 Zeichen und zwei Sonderzeichen benötigt der neue Laserbeschrifter von Trotec maximal 15 s. Das mechanische Pendant braucht nicht nur länger, sondern stösst auch, je nach zu bearbeitendem Werkstoff, an seine technischen Grenzen.
Eine der grossen Stärken des Laser-Verfahrens liegt in der Flexibilität bezüglich der verwendeten Materialien. Bei üblichen Nadelmarkierern erzeugt das Aufschlagen einer Schreibspitze auf die Oberfläche der Teile die Markierungen. Diese sind zwar grundsätzlich beständig, haben jedoch einen niedrigeren Kontrast, sind wenig resistent gegenüber Oberflächenbehandlungen und nur für duktile Werkstoffe geeignet. Auch Ritzmarkierer arbeiten nur mit einer eingeschränkten Auswahl an Materialien und sind zudem durch den Verschleiss wartungsintensiv. Der Laser-Marker graviert dagegen berührungslos neben Standardblechen auch lackierte und harte Metalle wie Titan, gehärteten Stahl, Aluminiumguss, Kunststoffe oder Keramik und ist damit eine zukunftssichere Investition, zumal er auch künftige biokompatible Werkstoffe oder Leichtbauwerkstoffe für die E-Mobilität bearbeiten kann. Der dünne Laserstrahl erreicht dabei auch Stellen, die mit mechanischen Methoden kaum zu beschriften sind. Da das Verfahren berührungslos arbeitet, gewährleistet es einen minimalen Materialverschleiss. Das führt zu Kosteneinsparungen, weil wiederkehrende Wartungs- oder Rüstkosten vermieden werden.

Leicht in die Fertigungslinie zu integrieren
Die Fahrzeugidentifikationsnummer wird stets auf dem Rahmen selbst graviert und benötigt mit der Lasertechnik keine Materialfixierung, da ohne Anpressdruck markiert wird. Der Trotec VIN-Marker kann einfach an Industrierobotern, auf Manipulatoren oder Balancern (ohne Gegenlager!) montiert werden, um jede gewünschte Stelle des Fahrzeugs zu erreichen und kann so an der optimalen Stelle im Produktionsprozess in der Fertigungslinie eingesetzt werden. Der VIN-Marker kommuniziert über Feldbussysteme wie zum Beispiel Profinet. Die sicherheitsgerichtete Kommunikation läuft über eine standardisierte Profisafe Schnittstelle. Somit sind keine zusätzlichen Displays im Produktionsverfahren notwendig. Für die Betriebssicherheit stellt Trotec das spezielle, für diese Anwendung entwickelte System «Safetycone» zur Verfügung.
Damit wird nicht nur die Lasersicherheit gewährleistet, es saugt gleichzeitig die entstehenden Gase und Stäube ab und sorgt damit für eine saubere und sichere Umgebung. Das erspart dem Betreiber Kosten und Platz für eine zusätzliche Laserschutzumhausung. Der kompakte, nur 15 kg leichte Laserkopf lässt sich einfach in die Linie integrieren, es sind keine speziellen Anpassungen durch Anlagenbauer erforderlich. Die Trotec Laserspezialisten bieten einen weltweiten Service mit internationalen Niederlassungen sowie einen eigenen Geschäftsbereich mit Experten für die industrielle Beschriftung und unterstützen individuelle Projekte zum Beispiel für neue Fertigungsmethoden bei der Elektromobilität.

Markierung 24/7
Der VIN-Marker-Beschriftungslaser hat einen Leistungsbereich von 200 W und ist für eine 24/7-Produktion mit getakteter Fertigung ausgelegt. Zudem ist das gesamte Laserpaket so konstruiert, dass für die Zeit von Wartungsarbeiten problemlos ein Ersatzlaser (sogar vom Betreiber selbst) montiert werden kann, sodass die Produktion nahtlos weiterläuft. Für den Zertifizierungsprozess ist eine vollständige Einbauerklärung und Sicherheitsdokumentation im Lieferumfang enthalten. Bei entsprechendem Einbau gilt der VIN-Marker als ein Laser der Laserklasse 1. Dadurch ist nur noch eine finale Abnahme beziehungsweise Zertifizierung nötig. Neben Schulungen für Kunden, deren Mitarbeiter und Integratoren bietet der Hersteller auch optionale Filter, Absauganlagen sowie eine Reinigungsstation inklusive Prüfplatz für eine saubere Produktionsumgebung. Durch die Materialunabhängigkeit und Flexibilität dieses Lasers, ist er auch für Zulieferer von seriengefertigten Einzelkomponenten wie Türen, Fahrwerks- oder Gussteilen, Batterien, usw. eine verschleissfreie Alternative zu mechanischen oder chemischen Markierungsmethoden. So lassen sich für die Qualitätssicherung alle wesentlichen Komponenten schnell und einfach dauerhaft kennzeichnen oder per Bar- oder QR-Code relevante Daten direkt auf dem Bauteil vermerken.

Wie funktioniert das Lasermarkieren?
Der VIN-Marker arbeitet wie ein Lasergravierer: Dabei wird das Material durch den auftreffenden Laserstrahl sehr stark erhitzt. Durch die Hitzeeinwirkung verdampft und verbrennt das Material in bis zu 0,3 mm Tiefe bei gängigen Karosserieblechen. Abhängig von der Einwirkzeit und dem zu markierenden Material kann zusätzlich die Farbe der Oberfläche kontrasterzeugend verändert werden. Die so erzielte vertiefte Lasergravur ist durch den Materialabtrag permanent und sehr abriebfest. Das Verfahren erlaubt hohe Präzision mit scharfen Ergebnissen selbst bei feinen Linien oder gekrümmten Oberflächen. Es arbeitet sehr kostengünstig und nachhaltig, da es keinen Werkzeugverschleiss gibt und nahezu keine Verbrauchsmaterialien für den Laser benötigt werden. Durch das Trotec Safetycone benötigt man zudem keinen separaten Schutzraum mehr, da dieser vor Ort die Sicherheit gegen Strahlaustritt und eventueller Gase garantiert.

INFOS | KONTAKT
Trotec Laser AG
Grenzstrasse 20
CH-3250 Lyss
T +41 (0)32 386 15 15
www.troteclaser.com
schweiz@troteclaser.com

Februar

KPA, Ulm

Marktplatz für Design, Entwicklung, und Beschaffung von Kunststoffprodukten
28. und 29. Februar
www.kpa-messe.de

März

all about automation, Friedrichshafen

Fachmesse für Industrieautomation in der internationalen Bodenseeregion
5. und 6. März
www.allaboutautomation.de

LOPEC, München

Internationale Fachmesse und Kongress für gedruckte Elektronik
5. bis 7. März
www.lopec.com

emv, Köln

Internationale Fachmesse mit Workshop für Elektromagnetische Verträglichkeit
12. bis 14. März
www.mesago.de

W3+ Fair, Wetzlar

Messe rund um die Technologien Optik, Photonik, Elektronik und Mechanik
13. und 14. März
www.w3-messe.de