Reinigung : Wie Laserreinigung Werkstücke zum Glänzen bringt

Viele Werkstücke müssen „sauber“ sein, damit der nachfolgende Produktionsprozess starten kann. Dabei spielt die Wahl des Reinigungsverfahrens eine entscheidende Rolle: Es muss genau so konfiguriert sein, dass genau die richtige Menge Energie und Zeit verbraucht wird, um die jeweilige Verschmutzung (oder Beschichtung) ausreichend zu beseitigen – „Nicht mehr als nötig“ ist die Devise. An dieser Stelle soll das Laserreinigen von EMAG LaserTec punkten: Die Parameter dieses Verfahrens lassen sich flexibel konfigurieren und perfekt an den Grad der Verschmutzung sowie das gewünschte Endergebnis anpassen. Außerdem werden nur definierte Flächen und Geometrien gereinigt oder entschichtet. Das sorgt für sehr effiziente Prozesse.

Wie das Verfahren funktioniert

Beim Laserreinigen kommt ein fokussierter Laserstrahl zum Einsatz, der per Scanner und Maschinenachsen über die zu reinigende Fläche bewegt wird. Alle vorhandenen Partikel – egal ob Öle, Oxide, Lacke oder technische Beschichtungen – lassen sich auf diese Weise abtragen und die Reaktionsprodukte anschließend absaugen. Entscheidend ist dabei, dass beispielsweise die Leistung und Pulsfrequenz des Lasers, seine Vorschubbewegung und Spurbreite sowie die Bearbeitungsdauer an den Grad der Verschmutzung und das gewünschte Maß von Sauberkeit präzise angepasst werden. In der Folge bearbeitet die Maschine nur definierte Flächen wie Schweißnähte, Klebefugen, Kontaktierungspads und vieles mehr. Der Rest des Bauteils bleibt also unberührt, was nicht zuletzt zu sehr niedrigen Betriebskosten führt. Im Gegensatz dazu verbrauchen Waschprozesse permanent Energie, um die Waschlösung zu temperieren. Dazu kommen Trocknungs- und Spülprozesse, die den gesamten Produktionsprozess weiter verlangsamen und zudem störanfällig sind. Diese Probleme entfallen beim Laserreinigen.

Reinigungsmaschine auf kleinstem Raum

Vor diesem Hintergrund bietet EMAG LaserTec seit einiger Zeit die Laserreinigungsmaschine LC 4 für Bauteile mit einem maximalen Durchmesser von 200 Millimetern. Sie beinhaltet alle Komponenten, die man für den Prozess benötigt – und das auf einem Raum von nur 4,5 Quadratmetern. Für effiziente Abläufe sorgt ein 200-Watt-Laser, der nur wenige Sekunden pro Bauteil eingeschaltet wird. Die sehr kurze Pulsdauer führt zu einer ebenso kurzen Wechselwirkungszeit, so dass nur minimale Oberflächenveränderungen am Bauteil auftreten. Andererseits ermöglicht die kurze Pulsdauer bei Bedarf eine hohe Pulsspitzenleistung. Diese Eigenschaft lässt sich wiederum zur Erzeugung von bestimmten Oberflächeneigenschaften am Bauteil nutzen – beispielsweise für eine bessere Haftfähigkeit.

Die Maschine kommt sowohl in ganzheitlichen Produktionslinien als auch alleinstehend zum Einsatz. Dazu verfügt sie über einen Rundtisch, der getrennt vom Arbeitsbereich ist. Er wird per Automation (oder eben per Hand) hauptzeitparallel be- bzw. entladen. Außerdem ist es optional möglich, zwei Bauteile gleichzeitig zu spannen, während zwei andere den Reinigungsprozess durchlaufen. Das sorgt für sinkende Durchlaufzeiten und es gibt keine Unterbrechungen des Materialflusses. Einen entscheidender Erfolgsfaktor stellt übrigens die Modularität des EMAG Maschinenbaus dar: Die süddeutschen Maschinenbauer realisieren ihre kundenspezifischen Systemlösungen „aus dem Baukasten“ heraus.

Einfacher Prozess mithilfe einer Steuerungssoftware

Mithilfe der EC-Clean-Steuerngssoftware von EMAG soll das Laserreinigen zu einem leicht handhabbaren Prozess werden. Alle relevanten Einstellungen wie etwa Laser- und Scannerparameter, Geometrie sowie Vorschubgeschwindigkeit kann der Anlagenführer mit dieser Lösung beeinflussen. Dabei unterstützt EC-Clean ihn bei der Auswahl. Konkret heißt das: Er muss nicht mit komplizierten Rechenwerten hantieren, sondern konzentriert sich auf wenige Einstellungen wie Teile-Geometrie, Spurbreite und Reinigungsenergie. Alles andere wird automatisch berechnet bzw. aus der internen Technologie-Datenbank entnommen.