SCANYWHERE DE 16:9 · 10.04.2019 · ps, fs laser sources • Metrology lab with SEM/EDX, laser scanning microscope, 4P bending test • 12% R&D Quota, >20 Patent Families • Strong

4JET Technologies GmbH l 04.10.2019

SCANYWHEREInnovative Prozesslösung zum selektiven Laserreinigen vongroßen und komplexen Bauteilen (Carsten Thielen)

FIT „Zukunftsforum zum Thema QSREIN4.0“

Mittwoch, 23. Oktober 2019

04.10.2019 2confidential

Agenda

SCANYWHERE – Scan anywhereInnovative Prozesslösung zum selektiven Laserreinigen vongroßen und komplexen Bauteilen

• 4Jet

• LASER cleaning – Prinzip, Vorteile und Anwendungen

• SCANYWHERE – Innovative Prozesslösung

– Kundennutzen

– Integrationsgrad

• Zusammenfassung


Company Introduction

Das 4JET Team sind Spezialisten aus dem Bereich Laser, Software und Konstruktion

~ 130 Mitarbeiter

> 40% Ingenieure und PhDs

Eigene Lehrlings- und

Trainee-Programme



The 4JET Group – Laser Solutions for Tomorrow´s Production

1

1,7

3,4

14

22

26

2017

2018

2019

EBITDA Sales

Angaben in Mio€

• Install Base in 40+ Countries• Export Share of ~90%• HQ and R+D Team in Alsdorf (DE)• Assembly Plant in Eschweiler (DE)• Micro Fab Jobshop Fab in Prutting (DE)• Sales+Service in China• Sales+Service in US

Global Footprint

• Revenue Growth CAGR x% 2015 – 2019• Equity Ratio X%

Strong Economics

• Technical center in Alsdorf HQ withdemo-machines for key product lines

• Multiple application labs with cw, ns, ps, fs laser sources

• Metrology lab with SEM/EDX, laserscanning microscope, 4P bending test

• 12% R&D Quota, >20 Patent Families• Strong Research Cooperations

R&D and Labortory



Laser Cleaning

Traceability & Marking

Tire Manufacturing Automotive andGeneral Industry

Laser Cleaning

Technical Glassand PV

Laser Cutting& Drilling

Laser Film Ablation

MicromachiningJob Shop Services

Laser Cutting& Drilling

Laser Film Ablation

New Business

Functional Surfaces

4JET is well diversified across several technologies and business segments


Prinzip

LASER cleaning – principle, advantages and applications

Die Laserablation ist ein Prozess mit dem Material von einer Oberfläche durch Bestrahlung mit einem (typischerweise gepulsten) Laserstrahl entfernt wird.

Das Material wird durch die absorbierte Laserenergie erwärmt und

• verdunstet oder

• sublimiert.

Laserstrahlung trifft auf die Baugruppe

Die Strahlung erwärmt das absorbierende Material

Die Oberfläche wird gereinigt durch Verdampfen oder Sublimieren

Wellenlänge [λ]: 1030 - 1070 nmPulsweite: 10 – 100 nsLeistung [W]: 100 W – 2 KW

Abtragsrate: 10-20 mm²/s/ 100 W

1 L

aser

pu

lse


Vorteile


Laser-Reinigung ist:

• berührungslos,

• trocken,

• präzise und

• reproduzierbar.

keine Substratbeschädigung

keine Chemikalien oder Strahlstaub

präzise und selektiv

+

+

gleichbleibendes Prozessergebnis

+

+



AnwendungenLaserreinigung ist ein Oberflächenverfahren mit einer Vielzahl von Anwendungen in den Bereichen:

• Oxidentfernung (Rost),

• Lackentfernung,

• Formenreinigung,

• Entfetten und

• Oberflächenstrukturierung.

Viele Anwendungen sind mit SCANYWHERE noch:

• schneller,

• einfacher und

• kostengünstiger.


Oxidentfernung


Anwendungsfall:Entfernung von Oxiden oder Schmiermitteln vor Klebprozessen auf Metallen.

Motivation:Selektive und flexible Vorbehandlung

Auszug relevanter Prozessgrößen:

• Laserleistung: < 500 W

• Zykluszeit pro Teil: < 6 s (@ > 1 cm²)


Lackentfernung


Anwendungsfall:Entfernen von PA-Beschichtungen im Anschlußbereich

Motivation:Keine mechanische Beanspruchung von geschweißten Rohren



• Zykluszeit pro Teil: < 2 s


Lackentfernung


Anwendungsfall:Entfernung von Deckharz zur Klebvorbereitung von CFK

Motivation:Freilegen von Fasergeflecht für eine langzeitstabile Verklebung


• Laserleistung: k. A.

• Zykluszeit pro Teil: k. A.

• Ablationsrate: k. A.


Lackentfernung


Anwendungsfall:

KTL-Entfernung aus Lagersitz

Motivation:Kein Verschleppen von Bädern durch fehlerhafte Maskierungen


• Schichtdicke: ~ 35 µm

• Laserleistung: < 1 kW

• Ablationsrate: ~ 4 cm²/s


Formenreinigung


Anwendungsfall:Entfernung von Formrückständen in der Reifen-, Gummi- und Lebensmittelindustrie

Motivation:Keine Schäden durch Schimmelpilz und Sandstrahl-staub in zerbrechlichen Lüftungssystemen



• Zykluszeit pro Teil: ~ 20 min (@ ~ 1 m²)


Entfetten


Anwendungsfall:Laserreinigung als Vorbehandlung für das Schweißen

Motivation:Kein zusätzlicher Trockenprozess wie bei der Nassreinigung und nur eine selektive Reinigung



• Zykluszeit pro Teil: ~ 12 s (@ > 1 cm²)


Oberflächenstrukturierung

Anwendungsfall:Klebvorbereitung von Aluminiumprofilen

Motivation:Anpassung der Oberfläche (Reinigen, Oxidentfernung und Oberflächenvergrößerung) an die Eigenschaften des Klebstoffs.


• Flächenrate: ~ 25 cm²/s



Oberflächenstrukturierung

Anwendungsfall:Laserstrukturierung von Gussteilen für die mechanische Verriegelung

Motivation:Die formschlüssige Verriegelungsverbindung erhöht das Torsionsmoment


• Laserleistung: < 1kW

• Zykluszeit pro Teil: ~ 45 s (@ > 10 cm²)



Lackentfernung


Anwendungsfall:KTL-Entfernung im Kontaktierungsbereich von Batteriewannendeckel

Motivation:Einsparung einer Klebmaskierung


• Schichtdicke: ~ 35 µm


• Ablationsrate: ~ 20 cm²/s


SCANYWHERE – innovative process solution

Robot:

exakte Positionen

Laser:

Ausnutzung der Tiefenschärfe

Scanner:

optimale Nutzung des Arbeitsbereichs

+

+

+

Wie funktioniert SCANYWHERE?SCANYWHERE kombiniert innovativ die Flexibilität des Roboters mit der Geschwindigkeit des Laserscanners zu einem hocheffizienten System, daß jede Laserreinigungsaufgabe bewältigen kann und einfach zu bedienen ist.

4JET_SCANYWHERE_ohneIntro.mp4


SCANYWHERE – customer benefits

1/3 weniger Prozesszeit beim stitchingim Vergleich zu „on the fly“.

konstante Abtragsraten durch intelligente Strahlführung.

optimale Nutzung des Scanners durch eine Reduzierung der Sprungfunktionen.

+

+

+

Was ist der Mehrwert? (1/2)

SCANYWHERE – Die (einzige) Oberflächenbearbeitung an großen und/oder komplexen Baugruppen



Reduziert den Aufwand pro Prozessentwicklung durch offline Programming Suite, focus level assistant und edge projection.

Scharfe und unbeschädigte Kantenbeschichtungen durch entsprechend abgrenzbare Bearbeitungsflächen.

Positiver Kosteneffekt für Betrieb und Wartung, da der Anteil von LASER ON time durch die Prozesssteuerung reduziert wird.

+

+

+

Was ist der Mehrwert? (2/2)



Kostensenkung:

- kürze Prozessentwicklung

- höhere Standzeiten

Reduzierung der Prozesszeit:

- Minimierung von Achsbewegungen

(Scanbereich + Tiefenschärfe)

Bessere Produktqualität:

- konstante Abtragsrate

- geringere Toleranzen

+

+

+

Was ist Ihr Mehrwertfür IHRE Oberflächenbearbeitung an großen und/oder komplexen Baugruppen


SCANYWHERE – integration level

SCANYWHERE – ENGINE SCANYWHERE – INTEGRATION SCANYWHERE – TURNKEY

• Eine Integrationslösung für Ihren Laser und der eigenen Automatisation!

• Eine Integrationslösung mit einem entsprechenden Laserprozess von 4JET!

• Eine schlüsselfertige Lösung, die Ihr Werkstück vollautomatisch mit dem Laser bearbeitet!

- Sichere Prozesslösung für Ihren Grad der Automatisierung

SCANYWHERE - eine Modulbaugruppe



• Sie wollen einen Laserreinigungsprozess integrieren?

• Sie sind auf der Suche nach einer einfachen Lösung, die Ihre Komplexität deutlich reduziert?

• Etwas was einfach zu integrieren und in kurzer Zeit in Betrieb zu nehmen ist?

- Die intelligente Basislösung für die Laserreinigung

SCANYWHERE - ENGINE

ENGINE ENGINE – Option

• Scaning Unit

• IPC with HMI

• Softwareinterface

• offline programing suite

• focus level assistant

• edge projection

• protection glass

• training

• ect.



• Sie wollen einen Reinigungsprozess in Ihre Anlage integrieren?

• Sie suchen eine Integrationslösung, die Ihr Werkstück mit dem Laser reinigt?

• Etwas was einfach zu integrieren ist und in kurzer Zeit in Betrieb genommen werden kann?

- Die Integrationslösung für Ihre Laserreinigung

SCANYWHERE - INTEGRATION

INTEGRATION INTEGRATION – Option

• Scaning Unit

• IPC with HMI


• PLC

• Laser + Fibre (Class 4)

• Robot

• Cooling



• edge projection


• extraction dim.

• training

• ect.



- Die Integrationslösung für Ihre Laserreinigung

SCANYWHERE - INTEGRATION

Processdevelopment

Process strategy Laser & optics

Process time assessment

Fixture requirement Extraction requirement



• Sie suchen eine Komplettlösung, die Ihr Werkstück vollautomatisch mit einem Laser reinigt?

• Mit einer auf Ihre Anwendung zugeschnittene Automatisierung?

• Die mit kurzer Lieferzeiten verfügbar ist?

- Die vollautomatische Lösung für Ihre Laserreinigung

SCANYWHERE – TURNKEY

TURNKEY TURNKEY – Option

• Scaning Unit

• IPC with HMI


• PLC

• Laser + Fibre

• Housing + Automation

• Laser Class1 and CE



• edge projection


• extraction and fixture (design + integ.)

• training

• ect.



- Die vollautomatische Lösung für Ihre Laserreinigung

SCANYWHERE – TURNKEY

Machine design

Machinemodule

Robot integrat.

Fixtureintegrat.

Extractionintegrat.

Automation development

Autom. module

Offline Program.

Fixturedesign

Takt time assesm.

Processdevelopment

Processstrategy

Laser & optics

Process time assessment

Fixturerequire.

Extractionrequire.


Summary

SCANYWHERE – Scan anywhereInnovative Prozesslösung zum selektiven Laserreinigen vongroßen und komplexen Bauteilen

• 4Jet – führender Anbieter

• LASER cleaning – berührungslos, trocken, präzise und reproduzierbar

• SCANYWHERE – effizientes reinigen mit großer Flexibilität und Geschwindigkeit

– geringe Projektkosten und hohe Maschinenverfügbarkeit

– ENGINE, INTEGRATION und TURNKEY


Anyquestions?

Carsten ThielenTEL. +49 2404 55 230 0

MOBIL +49 1761 45 382 48

MAIL [email protected]

Documents

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