Noch mehr Genauigkeit beim Scannen ohne Grenzen

Häufig wird die Laserbearbeitung durch das Bildfeld des Scanners limitiert. Bei großflächigen Bearbeitungsaufgaben erfolgt klassischerweise die Bearbeitung schrittweise, durch Abarbeitung einzelner Bildfelder, sogenannter ‚Kacheln‘. Dieses Verfahren birgt das Risiko von längeren Prozesszeiten und von ‚Stitching-Fehlern‘, also ein Versatz der Markierungen am Bildfeldrand. Um genau diese Schwächen auszugleichen, haben SCANLAB und ACS Motion Control im letzten Jahr ein neues Scan-Konzept vorgestellt. Der XL SCAN ermöglicht mit der gemeinsam entwickelten syncAXIS control Ansteuersoftware eine simultane Steuerung eines excelliSCAN Scan-Kopfes und eines mechanischen XY-Tisches mit zwei Servo-Achsen. Bei dieser Lösung überträgt eine RTC6 Ansteuerkarte die Bewegungsprofile sowohl an den Tisch als auch an den Scanner. Die Genauigkeit der Anwendung wird also nur durch die Genauigkeit von Tisch und Scanner bestimmt, die Steuerung selbst fügt keinen zusätzlichen Fehler hinzu. Dieses Konzept unterscheidet XL SCAN wesentlich von konkurrierenden Systemen, die den Feedback-Loop zwischen Scan-System und Tisch schließen, jedoch damit auf sehr geringe Dynamiken beschränkt sind. Eine angenommene Übertragungs- und Vorausschauzeit von beispielsweise 10 µs für den Feedback-Loop kann bei einer Scanner-Geschwindigkeit von 2,5 m/s bereits zu einer Abweichung von 25 µm führen.

Die positiven Effekte von Kontrolle

In größeren Anlagen können auch mehrere Instanzen – zum Beispiel zwei Scan-Köpfe und vier Tische – über einen einzigen PC angesteuert werden. Das neue Scan-Konzept hat inzwischen in verschiedenen Anwendungen in der Industrie und bei Forschungseinrichtungen überzeugt, und der Funktionsumfang wurde auf Basis von Kunden-Feedback noch weiter abgerundet.

Die neue Trajektorienplanung ermöglicht eine genaue Kontrolle zweier Laserparameter in Kombination mit triggerbaren UKP-Lasergeräten. Für den Anwender bedeutet das einen konstanten und steuerbaren Laserpulsabstand auf der Mittellinie oder der Innenkontur der Laserspur. Zudem kann eine Steuerung der Laserleistung vorgenommen werden – ganz unabhängig vom Scan-Muster oder der Bahngeschwindigkeit. Darüber hinaus kann, dank syncAXIS control, auch bei unterschiedlichen Auftreffwinkeln die Fluenz am Werkstück konstant gehalten werden.

„Wir waren positiv überrascht von den Rückmeldungen unserer Kunden. Deren Erprobung des XL SCAN, zum Beispiel in der Display-Fertigung und bei der Glasoberflächenbearbeitung, hat eine um den Faktor 3 höhere Genauigkeit als beim Einsatz von Systemen anderer Hersteller belegt.“ berichtet Georg Hofner, Sprecher der Geschäftsführung der SCANLAB GmbH, von den Erfahrungen der letzten Monate. „Die spürbaren Effekte in der Steigerung der Produktivität der Anwender sind vermutlich ein weiterer Grund für die gestiegene Nachfrage nach der kombinierten Scan-Lösung.“