Laserabtrag unterstützt serielle Oberflächenstrukturierung großer dreidimensionaler Bauteile
Der Markt für die Laserbearbeitung von großen Bauteilen erweitert sich kontinuierlich um neue Anwendungsfelder. Sei es das Erzeugen von filigranen Mustern auf transluzenten Oberflächen für moderne Beleuchtungseffekte oder die großflächige Strukturierung für eine gleichmäßig raue, haftende Oberfläche – der Bedarf an passgenauem Materialab-trag mit der JENscan® Style wächst mit ihrem Bekanntheitsgrad. Bis vor kurzem stellte die serielle nahtlose Bemusterung großer dreidimensionaler Werkstücke mit Laser eine Herausforderung dar. Der Grund: Insbe-sondere hoch schwankungsanfällige Materialien erfordern in der maschinellen Bearbeitung einen spezifischen Angleichungsprozess. Mit der JENscan® Style hat Jenoptik eine sensorgestütze Lösung für einen einheitlich präzisen Laserabtrag geschaffen. Bewegt durch einen hochgenauen Laserscanner trägt der durch einen Faserlaser generierte Laserstrahl, filigranste Muster mit großen Bearbeitungsgeschwindigkeiten ab. Großflächige Designs können so innerhalb kurzer Bearbeitungszeit erzeugt werden. Auch Geometrien, die größer als das Bearbeitungsfeld des Laserscanners sind, können abgetragen werden. Die dazu notwendigen optischen Vermessungssysteme ermöglichen das nahtlose Aneinandersetzen und Positionieren mehrerer Bearbeitungsfelder. Durch den robotergeführten JENscan® Style Bearbeitungskopf können auch große Bauteile mit schwer zugänglichen Flächen bearbeitet werden.
Die zentralen Herausforderungen des maschinellen Lackabtrags von Oberflächen
Schwankungsanfällige Bauteile
Je nach Materialzusammensetzung unterscheiden sich Kunststoffwerkstücke aus der seriellen Fertigung voneinander. Aufgrund thermischer Einflüsse oder Verformung verkleinern, verziehen oder verändern sie sich im Prozess ihrer Herstellung und Weiterverarbeitung. Ein typisches Beispiel aus der Automobilindustrie sind Stoßfänger aus Polypropylen. Sie zeigen sich selten identisch mit ihrem originalen CAD-Modell. Für ein einheitliches Ergebnis müssen diese Abweichungen der schwankungsanfälligen Werkstücke in der maschinellen Bearbeitung ausgeglichen werden.
Dreidimensionales Großformat
Die Oberflächenstrukturierung großer dreidimensionaler Bauteile erfordert oft einen nahtlosen Übergang der Muster mehrerer Teilflächen. Die Herausforderung besteht darin, die Geometrien auch auf unterschiedlich geformten Bauteilen präzise zu reproduzieren – insbesondere bei Mustern, die größer als das Bearbeitungsfeld sind. Dies gilt auch für schwer zugängliche Flächen, hochfiligrane Designs. Für das nahtlose Aneinandersetzen und Positionieren mehrere Bearbeitungsfelder sind optische Vermessungssysteme nötig.
Nahtloses Design
Der Gestaltungsansatz des „Seamless Design“ zielt auf fließende Übergänge zwischen Materialien, Oberflächen, Funktionen und Technologien. Für die Automobilindustrie bedeutet dies beispielsweise, Karosserien oder geschlossene Frontpanels mit bündigen Elementen zu entwickeln, die wie aus einem Guss erscheinen und ihre funktionalen Komponenten optisch verbergen. Der Verzicht auf Fugen, Schlitze und Kanten dient sowohl der Aerodynamik als auch dem minimalistischen Design sowie absolut sauberen Oberflächen. Ganz nebenbei wird durch die Verringerung der verbauten Komponenten auch die Montage günstiger. Die Herstellung dieser großen durchgängigen Bauteile erfordert integrierte Prozessschritte in der Fertigung.Präziser Lackabtrag: Lichtdesign und Oberflächenstrukturierung mit Laser
großformatige 3D-Bauteile
optisch-digitaler Ausgleich von Bauteilvarianzen
Applikationszentrum für Bemusterung
Häufig gestellte Fragen rund um das Thema
Wie wirkt sich modernes Lichtdesign auf die Sicherheit um Straßenverkehr aus?
Mit der JENscan® Style hat Jenoptik eine Lösung geschaffen, die über die Designsprache der Automobilhersteller hinaus auch funktionale Elemente wie Signal-, Positions- oder Kommunikationsleuchten direkt in lackierte Bauteile integrieren kann. Diese werden nur im Bedarfsfall beleuchtet, sodass das Fahrzeugdesign im unbeleuchteten Zustand unbeeinträchtigt bleibt. Die Technologie ermöglicht somit beispielsweise Tagfahrlicht oder kleinere Leuchten in einem geschlossenen Frontpanel. Durch die Hinterleuchtung von Kunststoff-oberflächen wird zudem ein spezielles Nachtdesign hervorgehoben, das die Aufmerksamkeit schärft und die Sichtbarkeit erhöht. Zukünftig erlaubt der Lackabtrag mittels Laser von Kunststoffoberflächen auch die sicherheitsrelevante Kommunikation autonomer Fahrzeuge mit ihrer Umwelt, die sogenannten Car-to-Pedestrian-Kommunikation.
Welche aktuellen Trends der Automobilindustrie unterstützt der Lackabtrag mit Laser?
Die Elektrifizierung des Straßenverkehrs bringt neue Formen und leichtere Materialien mit sich. Moderne Kunststoffe ersetzten Oberflächen aus Metall, während bislang notwendige Optiken, wie beispielsweise ein Kühlergrill, entfallen. Die Gestaltung der neugewonnenen Flächen, mit einem illuminierten Logo oder einem Lichtband, gelingt mithilfe der Hinterleuchtung. Einhergehend unterstützt die JENscan® Style den Trend zur kunden- oder modellspezifisch individualisierter Massenproduktion, indem sie schnelle Musterwechsel in der maschinellen Bearbeitung ermöglicht. Auch im Fahrzeuginnenraum gibt es bereits heute zahlreiche Anwendungsmöglichkeiten für Zierelemente mit beleuchteten Konturen. Bedienelemente sowie Warn- und Informationslichter autonomer Fahrzeuge können mit der Jenoptik JENscan® Style ebenfalls eingebracht werden.
Wie funktioniert die Markendifferenzierung mit Licht im Automobildesign?
Zur Individualisierung des Exterieur-Designs und zur stärkeren Darstellung der Markenidentität entstehen immer komplexere Geometrien, die mit konventionellen Technologien nicht mehr darstellbar sind. Lichtdesign transportiert die Markenidentität eines Fahrzeugherstellers oder Fahrzeugmodells, indem feinste Strukturen, Geometrien oder Linien der Karosserie erleuchten, wie beispielsweise ein illuminiertes Logo. Die JENscan® Style ermöglicht durch den präzisen Lackabtrag von großen dreidimensionalen Bauteilen ein unverwechselbares Fahrzeugdesign mit Licht. Muster auf Stoßfängern, Spoilern und Kühlergrills individualisieren das Lichtdesign. Dies eignet sich auch, um Produktlinien zu differenzieren und zu klassifizieren. Die Abtragstechnologie versetzt automobile OEM in die Lage, ihr Fahrzeugangebot optisch und emotional neu zu gestalten, um international wettbewerbsfähig zu bleiben.
Wie kann die JENscan® Style Lack von Kunststoffoberflächen so präzise abtragen?
Die Lasertechnologie JENscan® Style trägt Lack passgenau von Kunststoffoberflächen ab. Selbst wenn es sich um große dreidimensionale und hoch schwankungsanfällige Werkstücke handelt, die durch aneinandergefügte Teilflächen bemustert werden, dampft der Laser das vorprogrammierte Muster nahtlos und exakt aus dem Lack heraus. Dafür wird das Bauteil in der Anlage auf einer Vorrichtung fixiert, auf der es für den Bearbeitungskopf des Roboters aus jedem Winkel erreichbar ist. Dort wird es automatisiert vermessen. Eine mehrstufige Sensorik erfasst die Bauteilschwankungen und kompensiert sie digital mithilfe von Anpassungsalgorithmen im Vergleich zur CAD-Referenz. Theorie und Realität werden übereinandergelegt und aneinander angepasst, so dass der Laser das Muster zuverlässig reproduziert.
Eignet sich die besondere Bearbeitungstechnolgie der JENscan® Style auch für andere Anwendungen?
Ja. Die JENscan® Style findet ihre laserbasierte Anwendung, sobald die Eigenschaften von den Oberflächen großer dreidimensionaler Werkstücke verändert werden soll. Beispielsweise raut der partielle Lackabtrag Oberflächen von Badewannen und Duschböden aus Stahl-Emaille auf, um eine bessere Haftung sicherzustellen. Und überall dort, wo die Hinterleuchtung transluzenter Oberflächen zum personalisierten Wohlfühlambiente, zur individuellen Therapie oder zur Markenkommunikation mit Licht beitragen kann, ermöglicht die JENscan® Style ihre industrielle Produktion. Dies gilt für die heimische Inneneinrichtung genauso wie für das Interior-Design von Flugzeugen oder autonomer Fahrzeuge sowie für weitere Anwendungen der Future Mobility und ihrer Infrastruktur.
JENscan® Style live erleben: Fordern Sie uns heraus!
Der laserbasierte Lackabtrag mit der JENscan® Style könnte die passende Lösung für Ihre Zielfunktion sein? Im Jenaer Kundenapplikationszentrum der Jenoptik können Sie spezifische Anwendungen unter realen Pra-xisbedingungen testen, bevor Sie sich für den Kauf einer JENscan®-Style-Anlage entscheiden. Jenoptik steht Ihnen bei der Evaluierung der Technologie-Integration in Ihren Produktions- oder Weiterverarbeitungsprozess beratend zur Seite.
Lackabtrag der nächsten Generation
Die Performance der JENscan® Style schafft Vertrauen in ihre Technologie: Der laserbasierte Lackabtrag erschließt immer mehr Anwendungsfelder. Serielle Oberflächenbearbeitung mit Laser gewinnt durch Materi-alverträglichkeit, Geschwindigkeit und Präzision. Die Verknüpfung und stete Weiterentwicklung von optisch-digitalen Lasertechnologien macht Jenoptik zum führenden Anbieter dreidimensionaler Abtragstechnologien. Profitieren Sie, indem Sie diese Kompetenz auf Ihre Oberflächenanwendung adaptieren.
Vorteile des laserbasierten Lackabtrags mit der JENscan® Style von Jenoptik
- Beliebige Designs möglich
- Nahtloser Abtrag von Mustern
- Bearbeitung großer 3D-Formen
- Höchste Präzision
- Filigrane Strukturen und Linien
- Kompensation von Bauteilabweichungen
- Vollständig automatisierter Prozess
- Kein Werkzeugverschleiß
- Hohe Prozessgeschwindigkeit
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