In der Produktionslinie 24/7 verschleißfrei markieren

Die Rückverfolgbarkeit von Produkten, Kennzeichnung der Ausstattungsvarianten, amtliche Kennzeichnung und vieles mehr, das alles beinhaltet die Fahrgestellnummer oder kurz VIN (Vehicle Identification Number). Da sie das individuelle Fahrzeug kennzeichnet, muss sie dauerhaft und unveränderbar angebracht werden. Immer härtere Stähle und alternative Materialien wie z.B. Carbon oder versch. Kunststoffe stellen eine Herausforderung für die Kennzeichnung dar. Ein speziell konfigurierter VIN-Beschriftungslaser setzt neue Maßstäbe bei Flexibilität und Systemeinbindung. Wurden zu Beginn der Kfz-Produktion Schlagzahlen und -buchstaben eingesetzt, so bieten moderne Lasersysteme wie der VIN Marker von Trotec Laser heute eine schnellere, verschleißfreie und sehr flexible Alternative. Die berührungslose Kennzeichnung (Bild 1) eignet sich sowohl für die Markierung von Fahrgestellen als auch zur Kennzeichnung einzelner Komponenten wie Türen, Kotflügel, Fahrwerksteilen oder auch Komponenten für die elektrische Ausstattung moderner E-Fahrzeuge. Als Standardsystem kann der Integrator den VIN Marker im Gegensatz zu anderen Geräten ohne individuelle Anpassung leicht in jede Fertigungslinie einbinden.

Moderne, berührungslose Markiertechnik

Der VIN Marker arbeitet mit Laserstrahlen, die den Werkstoff verdampfen (siehe Kastentext). Gemeinsam mit einem namhaften Automobilhersteller hat Trotec das berührungslose Verfahren unter Praxisbedingungen entwickelt und in der Serie getestet. Durch die Flexibilität bei der Materialauswahl eignet sich der Laser daher auch für künftige neue Werkstoffe. Dabei werden Gravurtiefen von 0,2 bis 0,3 mm bei heute üblichen Blechen ohne Randaufwurf realisiert. Das Verfahren ermöglicht beliebige und gestochen scharfe Zeichen (Bild 2), auch auf gebogenen Flächen. Das neue Werkzeug erfüllt alle Industrieanforderungen an ein zuverlässiges Kennzeichnen in der Produktionslinie ohne zeit- und kostenintensive Unterbrechungen, so entfällt z.B. das Ausschleusen komplett. Ein Zerkratzen von Bauteilen sowie ein Verwischen der Beschriftung sind verfahrenstechnisch ausgeschlossen. Für eine Standardmarkierung mit SH 7mm DIN1451 17 Zeichen + 2 Sonderzeichen benötigt der neue Laserbeschrifter von Trotec maximal 15 Sekunden. Das mechanische Pendant braucht nicht nur länger, sondern stößt auch, je nach zu bearbeitendem Werkstoff, an seine technischen Grenzen.

Eine der großen Stärken des Laser-Verfahrens liegt in der Flexibilität bezüglich der verwendeten Materialien. Bei üblichen Nadelmarkierern erzeugt das Aufschlagen einer Schreibspitze auf die Oberfläche der Teile die Markierungen. Diese sind zwar grundsätzlich beständig, haben jedoch einen niedrigeren Kontrast, sind wenig resistent gegenüber Oberflächenbehandlungen und nur für duktile Werkstoffe geeignet. Auch Ritzmarkierer arbeiten nur mit einer eingeschränkten Auswahl an Materialien und sind zudem durch den Verschleiß wartungsintensiv. Der Laser-Marker graviert dagegen berührungslos neben Standardblechen auch lackierte und harte Metalle wie Titan, gehärteten Stahl, Aluminiumguss, Kunststoffe oder Keramik und ist damit eine zukunftssichere Investition, zumal er auch künftige biokompatible Werkstoffe oder Leichtbauwerkstoffe für die E-Mobilität bearbeiten kann. Der dünne Laserstrahl erreicht dabei auch Stellen, die mit mechanischen Methoden kaum zu beschriften sind. Da das Verfahren berührungslos arbeitet, gewährleistet es einen minimalen Materialverschleiß. Das führt zu Kosteneinsparungen, weil wiederkehrende Wartungs- oder Rüst-Kosten vermieden werden.

Leicht in die Fertigungslinie zu integrieren

Die Fahrzeugidentifikationsnummer wird stets auf dem Rahmen selbst graviert und benötigt mit der Lasertechnik keine Materialfixierung, da ohne Anpressdruck markiert wird. Der Trotec VIN Marker kann einfach an Industrierobotern, auf Manipulatoren oder Balancern (ohne Gegenlager!) montiert werden, um jede gewünschte Stelle des Fahrzeugs zu erreichen (Bild 3) und kann so an der optimalen Stelle im Produktionsprozess in der Fertigungslinie eingesetzt werden. Der VIN Marker kommuniziert über Feldbussysteme wie z.B. Profinet. Die sicherheitsgerichtete Kommunikation läuft über eine standardisierte Profisafe Schnittstelle. Somit sind keine zusätzlichen Displays im Produktionsverfahren notwendig. Für die Betriebssicherheit stellt Trotec das spezielle, für diese Anwendung entwickelte System „Safetycone“ zur Verfügung. Damit wird nicht nur die Lasersicherheit gewährleistet, es saugt gleichzeitig die entstehenden Gase und Stäube ab und sorgt damit für eine saubere und sichere Umgebung (Bild 4). Das erspart dem Betreiber Kosten und Platz für eine zusätzliche Laserschutzumhausung. Der kompakte, nur 15 kg leichte Laserkopf lässt sich einfach in die Linie integrieren, es sind keine speziellen Anpassungen durch Anlagenbauer erforderlich. Die Trotec Laserspezialisten bieten einen weltweiten Service mit internationalen Niederlassungen sowie einen eigenen Geschäftsbereich mit Experten für die industrielle Beschriftung und unterstützen individuelle Projekte z.B. für neue Fertigungsmethoden bei der Elektromobilität.

Markierung 24/7

Der VIN Marker Beschriftungslaser hat einen Leistungsbereich von 200 W und ist für eine 24/7 Produktion mit getakteter Fertigung ausgelegt. Zudem ist das gesamte Laserpaket so konstruiert, dass für die Zeit von Wartungsarbeiten problemlos ein Ersatzlaser (sogar vom Betreiber selbst) montiert werden kann, so dass die Produktion nahtlos weiterläuft. Für den Zertifizierungsprozess ist eine vollständige Einbauerklärung und Sicherheitsdokumentation im Lieferumfang enthalten. Bei entsprechendem Einbau gilt der VIN Marker als ein Laser der Laserklasse 1. Dadurch ist nur noch eine finale Abnahme bzw. Zertifizierung nötig. Neben Schulungen für Kunden, deren Mitarbeiter und Integratoren bietet der Hersteller auch optionale Filter, Absauganlagen sowie eine Reinigungsstation inklusive Prüfplatz für eine saubere Produktionsumgebung. Durch die Materialunabhängigkeit und Flexibilität dieses Lasers, ist er auch für Zulieferer von seriengefertigten Einzelkomponenten wie Türen, Fahrwerks- oder Gussteilen, Batterien, etc. eine verschleißfreie Alternative zu mechanischen oder chemischen Markierungsmethoden. So lassen sich für die Qualitätssicherung alle wesentlichen Komponenten schnell und einfach dauerhaft kennzeichnen oder per Bar- oder QR-Code relevante Daten direkt auf dem Bauteil vermerken.