Brillenhersteller erzielt mit Laserschweißen bessere Ergebnisse

Die Herausforderung

Der österreichische Premium-Brillenhersteller Silhouette International sichert sich seinen Wettbewerbsvorteil durch die Herstellung von Brillen, die neben einem stilvollen Erscheinungsbild auch höchsten Tragekomfort und Funktionalität bieten. Die „Titan Minimal Art“ (TMA)-Fassungen, die nur 1,8 Gramm wiegen, waren die ersten schrauben- und scharnierlosen Brillen aus Titan, und der Erfolg dieses Produkts hat Silhouette International dazu motiviert, das scharnierlose Konzept auf viele weitere Designs auszuweiten. Dieses Design stellt die Fertigung jedoch vor mehrere Herausforderungen, darunter die Notwendigkeit, verschiedene Materialien wie Titan und andere Speziallegierungen miteinander zu verbinden. Außerdem müssen diese Verbindungen ästhetisch ansprechend sein, d. h. sie dürfen optisch nicht erkennbar sein und auch keine fühlbare Veränderung der Oberflächenstruktur verursachen. Schließlich müssen die Verbindungen stabil und sehr flexibel sein und sich viele, viele Male wiederholen lassen (zusammenklappen und öffnen), ohne dass sich die Form verändert oder die mechanische Festigkeit nachlässt. Das herkömmliche Widerstandsschweißen hat Schwierigkeiten, all diese Anforderungen zu erfüllen.

Die Lösung

Das Laserschweißen ist ein bewährtes Verfahren, das die Grenzen des Widerstandsschweißens überwindet. Die kosteneffiziente Umsetzungdes Laserschweißensfür diese Art von Präzision in der Serienfertigung erforderte jedoch einige technische Innovationen. Eine Verbesserung, die sich für Silhouette International als entscheidend erwiesen hat, ist der Einsatz des „Beam Wobble“, also der schnellen Bewegung des Strahls sowohl entlang als auch senkrecht zur Schweißnaht. Coherent eine fortschrittliche Umsetzung der Strahlbewegung namensSmartWeldentwickelt, die eine flexiblere und präzisere Steuerung der vom Laser erzeugten Wärmeverteilung ermöglicht. Sie umfasst komplexe Strahlmuster, darunter Kreise, Ellipsen oder sogar Zickzackmuster. SmartWeld verbessert die Schweißqualität und die Prozesskonsistenz und kann zudem größere Spaltbreiten in den Schweißteilen überbrücken. Dies reduziert die Passungstoleranzen und -anforderungen, was die Produktion beschleunigt und die Kosten senkt.

Das Ergebnis

Silhouette International hat ein automatisiertes Schweiß-, Schneid- und BohrsystemCoherent Rotaryinstalliert, das eine 200-W-Faserlaserquelle und Scanneroptik umfasst. Insgesamt konnten die Werkzeug- und Fertigungskosten gesenkt werden, da mehrere Prozessschritte auf einer Maschine durchgeführt werden können, was zu höheren Energieeinsparungen und einer gesteigerten Produktivität führt. Zudem hat der Einsatz von SmartWeld die Schweißqualität verbessert, insbesondere durch die Herstellung von Verbindungen mit höherer Festigkeit (aufgrund der geringeren Wärmezufuhr in das Bauteil) sowie verbesserter Elastizität. Das MPS Rotary unterstützt zudem das Bestreben des Unternehmens, die Markteinführungszeit für neue Designs zu verkürzen und kleine Losgrößen (typischerweise 150–300 Stück) zu realisieren.

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