Trumpf Laser Marking Systems AG: Weltmarktführer bekennt sich zum Standort Schweiz

Redakteur: Hermann Jörg

>> Seit Jahrzehnten ist das Technologieunternehmen Trumpf in Grüsch im Prättigau ein fester Bestandteil der Wirtschaft des Kantons Graubünden. Die Produkte des Unternehmens, die von hier aus in die ganze Welt gehen, stehen für typisch schweizerische Tugenden: Präzision, Qualität, Zuverlässigkeit und Innovation. «Swiss Made» eben. Die jüngste von drei Trumpf-Firmen in Grüsch, die Laser Marking Systems AG, baut Lasermarkiersysteme, der Bericht beschreibt deren Anwendung.

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Bild 1: TruMark-Laser-Markierarbeitsplatz: Mit dem «Navigator», dem Laserparameter-Assistenten, leicht zu beherrschen. (Bild: Trumpf)
Bild 1: TruMark-Laser-Markierarbeitsplatz: Mit dem «Navigator», dem Laserparameter-Assistenten, leicht zu beherrschen. (Bild: Trumpf)

joe. Die Trumpf-Gruppe mit Stammsitz in D-Ditzingen zählt mit rund 8000 Mitarbeitenden zu den weltweit führenden Unternehmen in der Fertigungstechnik. Im Bereich industrieller Laser und Lasersysteme ist das Unternehmen Technologie- und Weltmarktführer. Die Firmengruppe ist mit rund 60 Tochtergesellschaften in fast allen europäischen Ländern, in Asien und Amerika vertreten. Zwei Standorte in der Schweiz, in Baar und in Grüsch GR, sind Beleg für die hohe Schweiz-Affinität von Trumpf. Nach Grüsch kam das Unternehmen im Jahr 1981. Damals wurde die Trumpf Grüsch AG gegründet, die mit 20 Mitarbeitern startete. Nach acht baulichen Erweiterungen und zwei weiteren örtlichen Firmengründungen, der Trumpf Werkzeugmaschinen Grüsch AG und der Trumpf Laser Marking Systems AG, sind in Grüsch heute rund 600 Mitarbeiter beschäftigt. Die Trumpf Grüsch AG produziert Elektrowerkzeuge, Schaltschränke, Zahnstangen und Sensorik-Bauteile. Die Trumpf Maschinen Grüsch AG stellt Flachbett-Laserschneidanlagen her, Hochpräzisionsmaschinen für die Blechbearbeitung, mit Laserleistungen bis zu 7 kW. Die jüngste Firma, die Trumpf Laser Marking Systems AG, baut Lasermarkiersysteme, mit denen nahezu alles in kürzester Zeit und höchster Präzision markiert werden kann.

Laserbeschriftung leicht gemacht

Mit dem Werkzeug-Laser ein Bauteil zu markieren, ist ein technisch anspruchsvoller Prozess. Der Anwender muss wissen, mit welcher Pulsleistung, Pulsfrequenz, Strahlablenkgeschwindigkeit und mit welcher Energie er den Laser einstellen muss. Nach einer Testmarkierung mit den gewählten Einstellungen kann der Anwender zwar jederzeit alle Laserparameter verändern, um das Markierergebnis zu verfeinern und zu optimieren. Aber auch das ist in der Praxis aufgrund der vielen Einstellmöglichkeiten für unerfahrene Anwender nicht ganz trivial – insbesondere vor dem Hintergrund, dass jedes Material ein anderes Laserparameterset braucht, damit die Markierung qualitativ hochwertig ist.

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Für die Applikationsexperten aus den Trumpf-Applikationslaboren ist es aufgrund ihrer Erfahrung naturgemäss ein Leichtes, die richtigen Parameter für eine optimale Markierung zu finden. Unter der Massgabe des Kundenwunsches und seiner Projektanforderungen hinsichtlich Markierqualität und Design, aber auch bezüglich der Prozesszeit – also der Dauer des Markiervorgangs – erarbeiten die Anwendungsingenieure verschiedene Mustermarkierungen auf realen Bauteilen. Mit diesen anschaulichen Mustern können die Kunden dann die für sie optimale Kombination aus Lasertyp, Markierqualität und Prozesszeit wählen. Trumpf verkauft primär also nicht einfach Laser, sondern ganzheitliche optimale Markierprozesse.

Schulungen vermitteln Laserfachwissen zum Markieren

Unternehmen verändern und verbessern ihre Produkte und Produktionsabläufe immer wieder. Dies hat zur Folge, dass auch Markierprozesse angepasst werden müssen. Dafür haben viele Kunden eigene Lasermarkierexperten im Haus, welche die anstehenden Veränderungen ohne externe Hilfe umsetzen. Das Prinzip der Entwicklung optimaler Laserbeschriftungen der Trumpf-Applikationslabore ist mit dem umfassenden Schulungsangebot sehr gut vermittelbar. Mit dem vermittelten Wissen sind die Kunden in der Lage, in angemessener Zeit und selbständig sehr gute Markierungen zu erstellen. Die Bedienung der Laser ist eingängig und leicht erlernbar.

Es gibt einen CAD-Editor, mit dem man rasch anspruchsvolle Markierprogramme erzeugen und durch Einbindung zahlreicher importierbarer Grafikformate erweitern kann. Daneben hat der Anwender die Möglichkeit, in einer grafischen Programmierumgebung Ablaufprogramme zu erstellen, die den Produktionsschritt Lasermarkieren effizient gestalten, sodass beispielsweise der Bedarf manueller Interaktion durch den Bediener minimiert wird. Ferner können damit auch Peripheriegeräte wie Barcode-Reader angebunden und gesteuert werden. In den Schulungen bekommen die Kursteilnehmer alle notwendigen Kenntnisse zum Lasermarkieren und Basiswissen zur Funktionsweise des Lasers vermittelt, sodass sie die Maschineneinstellungen sinnvoll verändern können.

Software basiert auf langjähriger Erfahrung der Experten

In Anbetracht der vielen Einstellmöglichkeiten der TruMark-Laser fiel es aber trotz des Kursangebots vor allem Neulingen im Lasermarkieren nicht immer leicht, die richtigen Einstellungen treffsicher vorzunehmen und den Überblick zu bewahren. Denn die Crux liegt darin, dass es zur visuellen Verbesserung einer Beschriftung der Fähigkeit bedarf, ein gewünschtes Ergebnis – wie zum Beispiel stärkere Kontraste – in technische Parameter zu transformieren. Würde man das auf einen Alltagsgegenstand wie ein Auto übertragen, hätte man dort das Gemisch und Steuerzeiten anzupassen, wenn man beschleunigen möchte.

Erfahrung ist nicht mitteilbar, auch wenn die Lehrinhalte noch so gut sein mögen. Daher entwickelte Trumpf den Laserparameterassistenten namens Navigator, der diesem Umstand Rechnung trägt. Mit dem Navigator wurde das Fachwissen und die langjährige Erfahrung der Schulungs- und Applikationsfachleute sowie der Entwicklungsingenieure zu einem integralen Bestandteil der Markierlaser selbst gemacht.

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In nur drei Schritten zum guten Markierergebnis

Navigator ist ein optionales Softwaremodul in TruTops Mark, der Markierlasersoftware von Trumpf, und ist für alle TruMark-Laser erhältlich. In nur drei Schritten führt der Navigator zu einem guten Markierergebnis. Der Anwender muss sich in einem übersichtlichen Menü zwischen den Werkstoffen Metall, Kunststoff und Keramik entscheiden, das gewünschte Verfahren wählen – zum Beispiel Tiefengravur oder Anlassen – und schliesslich noch entscheiden, ob eine Linie oder eine Fläche markiert werden soll (Bild 2). Mit dieser Information errechnet das Softwaremodul verschiedene Parametersets, die zum gewünschten Vorhaben passen. Auf dem CAD-Editor entsteht ein Matrixfeld aus bunten Quadraten, das sich vergrössern und verkleinern, erweitern und reduzieren lässt und so in seinen Dimensionen dem zu markierenden Werkstück angepasst werden kann. Unter dem Pilotlaser, der die Kontur des Feldes abbildet, positioniert der Anwender das Bauteil und startet den Markiervorgang.

Nachdem der Laser die jeweils leicht unterschiedlichen Testfelder auf das Produkt markiert hat, vergleicht der Bediener diese und sucht das für ihn beste Ergebnis aus (Bild 3). Die Achsenbeschriftungen der Matrix sind fortlaufend alphabetisch und numerisch geordnet, so dass man dann nur die Bezeichnung des besten Feldes, also zum Beispiel C8 oder E1, wieder im Navigator eingibt.

Im Weiteren kann man mit der Zoomfunktion die Matrix nochmals verfeinern. Mit der Maus markiert und ausgewählt, errechnet der Laserparameterassistent ein neues Matrixfeld mit detaillierterer Abstufung der Parameterwerte (Bild 4). Diese liegen zwischen den Rändern der ersten markierten Felder. Das kann man theoretisch beliebig oft wiederholen.

Darüber hinaus – darauf bestanden die Applikationsingenieure – sollte es weiterhin die Möglichkeit geben, auf konventionelle Art einzelne Parameterwerte einzugeben. Wer möchte, kann sich zusätzlich zur alphanumerischen Feldbezeichnung auch die Lasereinstellungen auf den Achsen anzeigen und markieren lassen. Nach Begutachtung der Testmarkierung importiert der Anwender das Parameterset des besten Testfeldes per Mausklick in die eigene Markierdatei und das Bauteil kann markiert werden (Bild 5). Der gesamte Prozess dauert keine fünf Minuten und ist auch für Laserneulinge problemlos beherrschbar.

Neulinge wie Experten profitieren vom Navigator

Der Navigator war ursprünglich als Hilfsinstrument für unerfahrene Laseranwender gedacht. Herausgekommen ist jedoch ein Instrument, das alle Anwender nutzen können, vom Neuling bis hin zum erfahrenen Markierlaserexperten. Das Softwaremodul erleichtert es jedem, schneller die passenden Lasereinstellungen zu finden und ein qualitativ hochwertiges Markierbild zu erzeugen. Der Weg über direkte Parametereingabe steht nach wie vor jederzeit offen, ist nun aber nicht mehr zwingend notwendig. Für Trumpf ist es besonders wichtig, gerade bei Markierlasern die Technik für den Anwender ein Stück weit ausblendbar zu machen. Der Markierlaser ist zwar eine komplexe Maschine, aber für den Anwender funktional mit einem Drucker vergleichbar. Mit dem Unterschied, dass die Materialoberfläche direkt und nicht Etiketten bearbeitet werden. Und gerade dadurch ist das Beherrschen des Lasermarkierens wesentlich anspruchsvoller als das Drucken auf Papier. Der Navigator für die TruMark-Laser schliesst diesen Unterschied zwischen vergleichbarer Funktion einerseits und ungleicher Komplexität bei der Bedienung andererseits für den Anwender.

Für den Anwender wird der Markierlaser durch den Laserparameterassistenten greifbarer und verständlicher. Der Laser bleibt zwar noch immer ein faszinierendes Werkzeug, ohne dass man sich aber zwingend mit seiner Technik auseinandersetzen muss. Der Name Navigator kommt dabei nicht von ungefähr: Durch Eingabe dreier Schritte, die der Anwender gehen möchte, navigiert ihn der Laser selbständig zu guten Lasereinstellungen. Wie viel das wert ist, weiss jeder, der selbst schon einmal versucht hat, eine Markierung zu verbessern.

Feinschliff weiterhin im Applikationslabor

Höchstmögliche Markierqualitäten bei kurzen Prozesszeiten wird der Anwender aber auch weiterhin durch Applikationsversuche im Trumpf-Labor finden. Aber auch hier setzen die Experten den Navigator ein, an jenem Ort also, an dem die technischen Grundlagen der Software entwickelt wurden. Dies zeigt, dass die intuitive Bedienbarkeit des Softwaremoduls auch im professionellen, ständig variierenden Laborbetrieb überzeugt. Denn insbesondere eine Einrichtung, die im Stundentakt wechselnde Markieranforderungen erfüllen muss, profitiert auch erheblich von den verkürzten Rüstzeiten.

Fazit

Der Navigator ist eine Innovation, die das Lasermarkieren erheblich vereinfacht. Durch die intelligente Hilfe bei der Lasereinstellung richtet sich der Blick vom Bildschirm weg zurück auf das Werkstück. Es ist nun wesentlich leichter, komplexe Strukturen mit multiplen Markierparametern zu erzeugen. Das ermöglicht dem Anwender neue Freiräume bei Gestaltung und Veredelung von Materialoberflächen. Der Laser als Werkzeug wirkt einfacher, zugänglicher und beherrschbarer – auch für Neulinge. <<

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