3D-Scan von Bauteilen vor dem Laserauftragsschweißen

20.04.2021

Um beim Laserauftragsschweißen Freiformen sowie Formabweichungen vor der Laserbearbeitung zu erfassen, werden die Bauteile mit einem Laser-Scanner der Reihe scanCONTROL von Micro-Epsilon abgescannt. Sofern es die Bauteilgeometrie erfordert, erfolgt dies aus mehreren Richtungen. Unabhängig von den Reflexionseigenschaften des Materials liefert der Laserscanner stets zuverlässige Messwerte.

Die Laserbearbeitung von Bauteilen ist vielseitig. Sie reicht von Schneide- und Schweißarbeiten bis hin zur Beschichtung. Um aus den gewonnen Profildaten die optimalen Bearbeitungsvorgänge abzuleiten, werden mechanische Bauteile vor der Bearbeitung dreidimensional vermessen. Zu diesem Zweck werden Laser-Profil-Scanner von Micro-Epsilon eingesetzt.

Beim Laserauftragsschweißen wird auf der Bauteiloberfläche ein Schmelzbad erzeugt. Durch das Zuführen eines pulverförmigen Zusatzwerkstoffs entsteht eine neue und porenfreie Schicht. Kernaufgabe der Scanner ist dabei die Erfassung von Freiformen sowie das Erkennen von Formabweichungen vor der Laserbearbeitung. Je nach Einsatzzweck wie Reparatur, 3D-Druck, Fügen oder Beschichten und Bauteilgröße können unterschiedliche Sensoren eingesetzt werden. Ideal geeignet ist der scanCONTROL 3050-50/BL. Dieser Scanner bietet einen Messerbereich von 50 mm, bei 2.048 Messpunkten pro Profil und einer Messrate von bis zu 10.000 Profilen pro Sekunde. Die blaue Laser-Linie ermöglicht auf den metallischen Oberflächen präzise Messungen.

Die Rohdaten werden direkt an eine kundenseitige Software übertragen, zu einem 3D-Model zusammengefügt und schließlich für die Bahnplanung des Laser-Schweißkopfes verwendet. Anschließend kann die Düse im richtigen Abstand zur Oberfläche platziert und über die errechnete Bahn geführt werden. Das Resultat ist eine neue, gleichmäßige und vollflächige Oberfläche.

Im Gegensatz zu einer Kameralösung ermöglichen Laser-Profil-Scanner die Erstellung eines 3D-Modells und sind zudem oberflächenunabhängig bezüglich des Kontrastes. Auch die höhere Präzision sowie die vielfältigen Integrations- und Verarbeitungsmöglichkeiten der gewonnenen Messdaten bieten bei dieser Anwendung deutliche Vorteile. Im Vergleich zur taktilen Messung ist die erforderliche Taktzeit dank berührungsloser Vermessung erheblich geringer.

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