Laserschweißen handgeführt

Themen:

Handgeführter Schweißlaser Model #1 von Rieth Verbindungstechnik

Wissenswertes zu Schweißlaser [Schutzeinhausung, Betrieblicher Alltag, Technik,..]

Linkvorschläge [UVV, BG, Universität Stuttgart,..]

Rieth #1: Das System für den industriellen / gewerblichen Einsatz

Umfangreiche Sicherheitsausstattung bereits inkludiert
Robuste Komponenten im Fahrgestell montiert
Zentraler Touch Screen - Bedienführung DE / EN
direkte Parametereinstellung, keine versteckte Menüführung
Parameterdatenbank für einen schnellen Einstieg
Solide Verschleißteile, leicht zu wechseln
Umfangreiche Düsenauswahl für Ihre bestmöglichen Ergebnisse
Die verbaute Temperier Einheit macht Unabhängig zur Umgebungstemperatur. Aktives kühlen bzw. wärmen der Komponenten für einen idealen Betriebszustand.

zu FAQ - handgeführtes Laserschweißen

Laserschweißsystem Model #1

Montiert auf einem Fahrgestell finden Sie die Laserpumpquelle, Temperiereinheit, Steuerungsschrank, Touchscreen Einheit, Aufbewahrungsplatz für das Laser Handstück und Schlauchpaket. Der Kaltdrahtkoffer ist drehbar auf dem Fahgestell montiert.

Abgebildet sind weiterhin das Lichtschrankensystem und die kabelgebundene Betriebszustandleuchte.

Bedieneinheit / Touchscreen

Parametereinstellung über ein Touchscreen. Parameterdatenbank mit detailierte Informationen über Wobble Breite, Wobbelfrequenz, Fokuseinstellung, PWM, Laserleistung, Drahtfördergeschwindigkeit. Alle Werte sind sichtbar und nicht hinter Programmplätze verborgen.

Systemausstattung

Laserpumpquelle mit Handgriff und Schlauchpaket
Temperier Einheit [kalt-warm regulierend]
Touch Screen Bedieneinheit DE/EN [Laserparameter, Parameterdatenbank, Monitoring Betriebszustand und Sicherheitsüberwachung]
Fahrwagen mit Staufach
Kaltdrahtzuführung 4Rollen mit separaten Parameterdisplay
in die Sicherheitskette der Laserpumpquelle integriertes Lichtschrankensystem
kabelgebundene Betriebszustandsanzeige [Betriebsbereit, Laser aktiv, Alarm]

Schweißlaser Sicherheit

Dieses System beinhaltet eine umfangreiche Sicherheitsausstattung wie

General NOTAUS
Haupt Schlüsselschalter: Lasersystem
Bereitschaft Schlüsselschalter: System wird in Bereitschaft gebracht
Schlüsselschalter für Laserpumpquelle: Schweißen ist bereit
Kontaktklemme
Betriebsleuchten mit drei Zustandsanzeigen am Gerät
Lichtschrankensystem
Kabelgebundene Betriebsanzeigenleuchte für den Umgebungsschutz
Interne Überwachung der Laserpumpquelle mit Sofortabschaltung
Komponentenüberwachung mit Anzeige im Display

Lichtbogenschweißen [MIG / MAG / WIG ] im Vergleich mit handgeführtem Schweißlaser im betrieblichen Alltag

Lichtbogenschweißen

Vorbereitung Schweißprozess

Auswahl Schweißverfahren / Lichtbogenart
Umfangreiche Parametereinstellung, oft mit Hintergrundmenü
tiefere Kenntnis über das eingesetzte Lichtbogenschweißgerät und dessen Paramtereinstellungen

Laserschweißen

Vorbereitung Schweißprozess

Wenige Parameter für optimale Ergebnisse notwendig; dadurch eine kurze und schnell steigende Lernkurve möglich

Auswahl Laserleistung
Laserstrahlbreite und -frequenz
Fördermenge Schweißdraht [gepulst-kontinuierlich; Haltezeiten]

Im Schweißprozess

Beobachten & Reagieren auf das Schweißbad [Lichtbogenlänge, stechend/schleppend
Geschwindigkeitsanpassung aufgrund der Schweißbadentwicklung wahrscheinlich
Sichtfeld oft schwer einsehbar
im WIG Prozess ist es wichtig den Zeitpunkt der Bildung des Schweißbades zu Erkennen
Hohe Gefahr des Durchbruches des Schweißbades, gerade bei Dünnblech, ALU in Verbindung mit längeren Schweißnähten
mögliche Spritzerbildung

Im Schweißprozess

Fokus auf Positionierung und Geschwindigkeit der Laserpistole. Die Pistolenneigung in der Längsachse und Querachse, abhängig der Zielparameter / Bauteil
Keine Bewegung in der Vertikalachse
das Schweißbad wird nicht beachtet
das Schweißbad entsteht sofort mit Laser-Start aufgrund der hohen Energiedichte
Der Schweißprozess endet sofort mit Stoppen des Laserstrahls
sehr stabiles Schweißbad bei z.B. Dünnblech, ALU
üblicherweise keine Geschwindigkeitsanpassung nötig
Wichtigstes Augenmerk gilt der Laserpistolen Haltung und Fahrgeschwindigkeit; ein direktes "Hinschauen" in die Schweißbadzone hat keinen Nutzen für das Ergebnis.

Allgemeiner Teil: handgeführter Schweißlaser

Betriebliche Vorbereitung für ein handgeführtes Laserschweißgerät

Gerne geben ich Ihnen folgende einleitenden Hinweise für das integrieren des handgeführten Laserschweiß System in Ihren Maschinenpark

Laserschutzbeauftragten benennen
Auswahl eines geeigneten Platzes im Unternehmen
Infrastruktur [Netzanschluß, Gaseversorgung, Absauganlage, Transportwege,..]
Abgrenzung zu anderen Arbeitsplätzen [Schutz vor Streung, Reflexion, direkter Laserstrahl, Spiegelung, ..]
Zugangsschutz für den Arbeitsplatz
Die Sicht nach Oben nicht vergessen

Ventilatorlüftung vs Temperiereinheit bei einem Laserschweißgerät

Ventilatorlüftung PRO

Eine Komponente fällt weg, spart anfangs Kosten und Platz.
günstiger Start in die handgeführte Laserschweiß - Welt

Ventilatorlüftung kritisch

Einzig der erzeugte Luftstrom "kühlt", die Laserpumpquelle
Komponenten wie Schlauchpaket und Handgriff werden nicht berücksichtigt
Geringere Kühlwirkung sorgt für Reduzierung der Effizienz der Laserpumpquelle = Leistungsverlust, Überlastung, Zwangsabschaltung

Temperiereinheit PRO

Unabhängig der Umgebungssituation, wird das Lasersystem auf der idealen Temperatur betrieben. Automatisch wird die Kreislaufflüssigkeit aktiv gekühlt oder gewärmt.
Schutz vor Feuchtigkeitsniederschlag innerhalb der Laserpumpquelle und Optiken im Laserhandstück
Unter Last sollte die Lärmentwicklung geringer ausfallen als bei reiner Ventilatorlüftung
Gewerblicher Einsatz mit langer Laseraktiv Phase
Kühlmedium ist destilliertes Waser [kein Entsorgungsproblem]

Temperiereinheit kritisch

Eine weitere Platzbeanspruchende Komponente,
Zusätzlicher Wartungsaufwand
das Schlauchpaket beinhaltet zusätzlich zwei Kühlleitungen
der Handgriff ist minimal grösser

Die Laserpumpquelle ist eine Hochleistungsenergiequelle; diese erzeugt Wärme. Damit Ihre Laserpumpquelle die gewünschte Effizienz und Hohe Leistungsfähigkeit in der Lebensdauer und im täglich Betrieb erhalten kann, sollte die Wärme abgeführt werden.

Zum Schutz und Erhalt Ihrer Anlageninvestition.

Laserschutzeinhausung und Zutrittsüberwachung

Der "Klassiker" zuerst: Blech Einhausung, allseitig geschlossen.

Pro

leicht verfügbare Modelle, breites Angebot
wird Allgemein als "tolle" Lösung anerkannt

Kritisch

Universität Stuttgart; Institut für Strahlwerkzeuge: Pressspan als Laserschutz, siehe unten
Fragliche Schutzwirkung: die Materialstärke der Einhausung ist oft vergleichbar mit der Materialstärke der Bauteile die in der Einhausung gerade bearbeitet werden!
Metallische Oberflächen neigen mehr zur Verschmutzung, Laserreflexionen und Laserstrahlspiegelungen können diese Entzünden.
Geschlossene Einhausungen ohne Isolation verstärken den reflektierenden Lärm innerhalb der Box
Arbeiten in einer Blech Box 3x3x3m? Nichts für mich.
Luftaustausch unbedingt sicherstellen
Durchschüsse durch Metalle werden weniger sofort wahrgenommen, eine Holzoberfläche reagiert mit Rauch und je nach Materialstärke erfolgt nicht sofort ein Durchstechen des Laserstahles [ > Verweildauer].

Welche Gefahren hat das handgeführte Laserschweissen?

direkter Kontakt mit dem Laserstrahl
Reflexionen, Spiegelungen am Bauteil, umgebenden Oberflächen
Ultraviolette Strahlung
Lichteffekte
Strahlung durch die Materialbearbeitung
Durchschuss durch das zu schweißende Material (Leistungsbedingt)
Spalte in der Baugruppe [Ungenauigkeit im Zuschnitt, Konstruktionsbedingt]
Staub, Rauch, Gas
Geräuschentwicklung

Persönliche Schutzausrüstung

Bitte beachten Sie, daß die Schutzausrüstung [Schutz des Benutzenden] vor nicht beabsichtigen Kontakt mit Laserstrahl (..) und dadurch nur kurzfristigen Schutz bieten soll.

Augen / Laserschutzbrille

Die Laserschutzbrille muß auf die Wellenlänge der bestimmten Laserquelle ausgewählt sein. [Optische Dichte OD; Wellenlänge nm;...]
Die Laserschutzbrille kann sich abnutzen, und verliert die Schutzwirkung
Achten Sie auf die Normentexte! Inwieweit ein "Visier" in die Kategorie "Schutzbrille" fällt wird sich ggf. im Schadensfalle herausstellen. Zitat:

DIN EN 207:2017-05

Persönlicher Augenschutz - Filter und Augenschutzgeräte gegen Laserstrahlung (Laserschutzbrillen); Deutsche Fassung EN 207:2017

Weitere Fragestellung zum Augenschutz

Welcher Nutzen hat ein automatischer Blendschutz tatsächlich; wie groß sind die Helligkeitsunterschiede am Arbeitsplatz durch den Laserstrahl?
Kann es eine Veränderung der Strahlqualität [Veränderung der Prüfbedingungen der Laserschutzbrille] geben, wenn dieser zuerst auf eine weitere Optik trifft, bevor der eigentlichen Laserstrahl-Schutzscheibe?

Körper

Handschuhe
Kopfschutz [Gesicht, Hals, Nacken]
Rumpf, Arme und Beine
Schuhe

Atemwege

Reduzierung der Entstehung von Rauchen usw. durch Materialauswahl
Atemschutz für Anwendenden
Absaugeinrichtung für den Umgebungschutz

Reinigen & Prüfen der Schutzausrüstung in sinnvollen Zeitabständen

Link Vorschläge für handgeführtes Laserschweißen

Fachwissen: Bitte den Link selbst kopieren; dies ist keine aktive Link Weiterleitung

Kohärente Optische Strahlung [Institut für Arbeitsschutz der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung]

https://www.dguv.de/ifa/fachinfos/optische-strahlung/kohaerente-optische-strahlung-laser/index.jsp

Optische Strahlung [Berufsgenossenschaft Holz und Metall]

https://www.bghm.de/arbeitsschuetzer/themen/optische-strahlung

Künstliche optische Strahlung [Berufsgenossenschaft Holz und Metall]

https://www.bghm.de/arbeitsschuetzer/themen/optische-strahlung/kuenstliche-optische-strahlung

Leitfaden" Laserstrahlung" Universität Bayreuth

https://www.gefahrenstoffe.uni-bayreuth.de/pool/dokumente/laserschutz/Leitfaden-LAserschutz-fs-05-133-aknir_laserstrahlung.pdf

Umgang mit Laser, BG Energie Textil Elektro Medienerzeugnisse

Webcode M18806078

https://medien.bgetem.de/medienportal/artikel/VDAzMA--

Praktische Umsetzung / Unterstützung:

DGUV Information 203-042 (BGI 5092): Auswahl und Benutzung von Laser-Schutz- und Justierbrillen

Webcode M19372670

https://medien.bgetem.de/medienportal/artikel/MjAzLTA0Mg--

DGUV Information 203-093: Handlungshilfe für die Gefährdungsbeurteilung beim Betrieb von offenen Laser-Einrichtungen zur Metallbearbeitung mit Handführung oder Handpositionierung (HLG)

Webcode M19363230

https://medien.bgetem.de/medienportal/artikel/MjAzLTA5Mw--

Checkliste zur Gefährdungsbeurteilung: Lasersicherheit, 2 Dokumente Laserstrahlung (S217) & Hand-Laser-Maschine (S219)

Webcode M18675268

https://medien.bgetem.de/medienportal/artikel/U1owMjQ-

Leitfaden" Laserstrahlung" Universität Bayreuth

https://www.gefahrenstoffe.uni-bayreuth.de/pool/dokumente/laserschutz/Leitfaden-LAserschutz-fs-05-133-aknir_laserstrahlung.pdf

Tip: E-Learning der BG ETEM / Lernmodule

https://elearning.bgetem.de/ilias.php?baseClass=ilrepositorygui&reloadpublic=1&cmd=&ref_id=1