Typische Werkstücke sind Impeller für technische oder medizinische Geräte, luftgetriebene Turbinen oder kleine Rotoren von Miniaturmotoren.

Lasersystem zum Ausgleich feinster Unwuchten

Das Feinwuchtsystem NanoBalancer gleicht kleinste Unwuchten an rotierenden Werkstücken mittels Laserabtrag aus. Die Entfernung des Materials erfolgt entweder statisch nach dem Messen oder noch während der Rotation auf dem Messgerät. Typische Werkstücke sind Impeller für technische oder medizi-nische Geräte, luftgetriebene Turbinen oder kleine Rotoren von Miniaturmotoren.

Automatisierter, berührungsloser
Materialabtrag

Die Messung der Unwucht erfolgt über das entsprechende Messgerät, und das Resultat – der Betrag für die abzutragende Masse und der Winkel relativ zu einer Referenzposition am Rotor – wird an die Elektronik von NanoBalancer übertragen. Der Laserabtrag wird für ein oder zwei Ebenen berechnet und dann erfolgt der automatische Wuchtvorgang. Die Pulse des Lasers treffen exakt auf die Stelle des rotierenden Werkstückes, an der die Masse abzutragen ist.

Danach erfolgt eine Kontrollmessung und insbesondere bei teuren Werkstücken können weitere Korrekturläufe vollautomatisch ausgeführt werden.

Da das Werkstück während der Bearbeitung und aller Messungen auf dem Messgerät bleibt, ergibt sich eine erhebliche Zeitersparnis, insbesondere wenn das Material während der Rotation abgetragen wird. In diesem Fall entfällt die Beschleunigung auf die Drehzahl für die Kontrollmessung. Bestimmte Wuchtvorgänge können auch einen statischen Abtrag erfordern, der natürlich auch jederzeit möglich ist.

NanoBalancer entfernt sehr kleine Mengen präzise. Auch komplizierte Impellerformen können aufgrund der berührungslosen Abtragmethode bearbeitet werden. Dies eröffnet eine hohe Gestaltungsfreiheit bei der Entwicklung neuer Impeller hinsichtlich der geometrischen Masse und der Materialien.

Kleine Taschen zur Aufnahme von Ausgleichsgewichten, wie sie beim manuellen Wuchten benutzt werden, können entfallen und reduzieren dadurch die Produktionskosten.

Die Vorteile von NanoBalancer

  • Präziser Materialabtrag mit Laser zum Ausgleich feinster Unwuchten
  • Direkte Verbindung mit System zur Unwuchtmessung
  • Abtrag in ein oder zwei Ebenen während der Rotation
  • Keine zusätzlichen Prozessschritte
  • Bearbeitung von Rotoren, Turbinen und Impellern aus Kunststoff oder Metall
  • Verschleißfreier Abtragprozess
  • Integration in Produktionsstraßen

Unterschiedliche Materialien

Besteht der Impeller aus Kunststoff, bietet sich ein CO2-Laser als Strahlquelle an. Nahezu alle Kunststoffe absorbieren die Laserstrahlung bei 10,6 μm Wellenlänge, und selbst Glasfaserfüllungen zur Verstärkung des Werkstücks stellen kein Hindernis dar. Die Bearbeitung von Metallen erfordert andere Strahlquellen, die eine höhere Spitzenleistung erzeugen. Insbesondere Laser mit sehr kurzen Pulsen im Picosekundenbereich eignen sich gut, um das Material sauber und gratfrei zu entfernen.

NanoBalancer in der Produktion

NanoBalancer arbeitet entweder als alleinstehende Station oder lässt sich nahtlos in Produktionsstraßen integrieren. Besonders bei der Bearbeitung hoher Stückzahlen empfiehlt sich die Integration mit automatischer Zu- und Abführung der Werkstücke, denn dann lässt sich der Prozess vollständig automatisieren. In diesem Fall kommuniziert NanoBalancer mit allen peripheren Systemen.

Betreibt man NanoBalancer als alleinstehende Arbeitsstation, steht die Präzision des Abtrags im Vordergrund. Laden und Entladen erfolgen manuell, der Wuchtprozess selbst läuft automatisch.

NanoBalancer ist für den Einsatz in Produktionsumgebungen der Laserschutzklasse 1 konzipiert, so dass für den Einsatz keine besonderen betrieblichen Vorkehrungen zu treffen sind. Entsprechende Filteranlagen saugen die durch den Abtrag entstehenden Stäube zuverlässig ab.

Zahlreiche Schnittstellen erlauben die Kommunikation mit peripheren Systemen.

Effizientes Feinwuchten mit Laserabtrag in zwei Ebenen

Schnell rotierende Bauteile wie Impeller oder Turbinen werden in zahlreichen Baugruppen in der Automobilindustrie, medizinischen Geräten und der Opto-Elektronik eingesetzt. Um ein qualitativ hochwertiges Werkstück zu produzieren, erfolgt das Wuchten nicht nur in einer Ebene. Stattdessen wird die Unwucht in zwei Ebenen gemessen und entsprechend korrigiert.

NanoBalancer-2P nutzt Laserstrahlung, um das überschüssige Material abzutragen. Zwei Laserstrahlen werden auf jede Seite des Werkstückes fokussiert. Das kontaktfreie Laserverfahren bietet zahlreiche Vorteile:
die Werkzeuge verschleißen nicht und es entstehen keine Partikel wie beim konventionellen Bohren. Die Führungen der Werkstücke erfahren keinen Krafteintrag.

Zusätzlich verbleibt das Bauteil in seiner Position in der Messstation, in der auch abgetragen wird. Dadurch lässt sich die Prozesszeit deutlich reduzieren. Der Laserstrahl trifft mikrometergenau an der Bearbeitungsstelle auf. Durch Anpassen der Laserleistung und der Einwirkzeit können kleinste Unwuchten korrigiert werden. Das Ergebnis ist ein perfekt gewuchtetes Werkstück innerhalb kürzester Zeit.

NanoBalancer-2P baut auf kleiner Standfläche als Insellösung mit manueller Beschickung oder mit Werkstückzuführung für den automatischen Vollschichtbetrieb in einer Produktionslinie.

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