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Packmittel präzise und effizient bearbeiten

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16.04.2008 Der Laser ist ein modernes und flexibles Werkzeug. Er wird nie stumpf, lässt sich fein fokussieren und ist trägheitsfrei. Das sind Eigenschaften, die der Lasermaterialbe-arbeitung innerhalb der letzten Jahre einen enormen Wachstumsschub verliehen haben. Durch die Lasertechnologie lassen sich in den unterschiedlichsten Bereichen Produktivitätssteigerungen oder bisher ungeahnte Produkteigenschaften erzielen.

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Gelaserte Öffnungshilfe für Getränkekartons

Bei vielen Aufgaben, die sich konventionell nicht oder nur schwer lösen lassen, findet der Laser seinen wirtschaftlichen Nutzen; beispielsweise dann, wenn die Qualität während des Fertigungsprozesses eine teure Nachbearbeitung überflüssig macht, teurer Ausschuss vermieden wird, die hohe Bearbeitungsgeschwindigkeit voll genutzt wird, die Anlagen im Mehrschichtbetrieb arbeiten bzw. wenn kleine Serien bis herab zu Einzelstücken gefertigt werden müssen. Ein spezifisches Anwendungsgebiet, auf dem der Laser seine Vorteile demonstrieren kann, ist die Bearbeitung von flächigen, bahnförmigen Materialien und Materialverbunden.

Zahlreiche Bearbeitungsverfahren möglich

Durch den Einsatz von Scannersystemen, die den Laserstrahl über das zu bearbeitende Material bewegen, können nahezu beliebige Figuren und Strukturen mit höchster Geschwindigkeit erzeugt werden. Integriert werden diese Lasersysteme in Produktionslinien, in denen sich die Materialien von Rolle zu Rolle mit einer Geschwindigkeit von 100 bis maximal 1000m/min – je nach Materialart – bewegen.

Die Laseranlage Votan P wird industriell in der Verpackungsmittelindustrie, insbesondere bei der Herstellung von Kartonverpackungen für Flüssigkeiten und für flexible Verpackungen aus Kunststofffolien, genutzt. Sie dient der Erzeugung von Figuren bzw. Strukturen, wobei folgende Bearbeitungsverfahren realisiert werden:

  • Schneiden (Anschneiden, Trennen, Durchschneiden);
  • Perforieren (Easy Ventilation);
  • Ritzen (Easy Opening, Herstellen von Sollbruchstellen, Schwächen auch in Form von Löchern mit definierter Tiefe;
  • Beschriften (Sicherheitscodes);
  • Kombinationen aus diesen Verfahren.

Je nach Materialbeschaffenheit können Bearbeitungsgeschwindigkeiten von 100 bis 1000m/min mit anschließenden Bearbeitungsparametern erreicht werden:

  • Schnittfugenbreite rund 50 bis 400µm (materialabhängig);
  • Toleranz der produzierten zur vorgegebenen Bearbeitungskontur <±0,5mm;
  • Lagegenauigkeit quer zur Bandlaufrichtung <±0,5mm;
  • Lagegenauigkeit in Bandlaufrichtung <±0,2mm.

Nicht nur Qualität undGeschwindigkeit

Mit der Integration der Lasertechnik in die Fertigungslinien sind neben der hohen Qualität der Bearbeitungsergebnisse und der sehr hohen Prozessgeschwindigkeit eine Reihe weiterer Vorteile verbunden. Da auf die Verwendung von aufwendigen und schwer justierbaren mechanischen Halbschnittwerkzeugen verzichtet werden kann, lassen sich geometrische Form und Bearbeitungsparameter flexibel ändern und als Datensätze abspeichern. Umrüstzeiten von einem auf ein anderes Produkt sind dadurch auf ein absolutes Minimum beschränkt. Bei der Anlagenintegration werden Laser-Scan-Systeme über dem zu bearbeitenden Material angeordnet, wobei jedes Laser-Scan-System grundsätzlich separat betrieben werden kann.

Auf diese Weise lassen sich zum Beispiel Materialinhomogenitäten und Dickenschwankungen bei Bahnen mit mehreren Nutzen ausgleichen. Üblicherweise wird mit drei bis sechs parallel arbeitenden Laser-Scan-Systemen gearbeitet.

Heftausgabe: April-Mai 2008
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Udo Bischoff , Produktmanager Jenoptik Automatisierungstechnik

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Udo Bischoff , Produktmanager Jenoptik Automatisierungstechnik

Udo Bischoff , Produktmanager Jenoptik Automatisierungstechnik

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