Laser setzen Maßstäbe in der Weinglasfertigung

In ihren Worten

„Ein wichtiger Grund, warum wir Coherent als Lieferanten ausgewählt haben, war, dass sie dazu bereit und in der Lage waren, mit uns bei der Entwicklung des Verfahrens und der Technologie zusammenzuarbeiten.“

– Tobias Bredl, Leiter Vertrieb & Projekte bei IPROTec GmbH

Die Herausforderung

Viele Hersteller produzieren kelchförmige Weingläser, indem sie einen Tropfen geschmolzenes Glas in eine Form geben, die die gewünschte endgültige Form des Kelches hat. Dann wird Luft in den Tropfen geblasen, um ihn auszudehnen, bis er die Form ausfüllt. Das Glas kühlt in der gewünschten hohlen Schalenform ab, hat aber oben noch eine „Kappe“ (den sogenannten Moil) aus Material. Diese Kappe wird in der letzten Stufe der Glasherstellung abgeschnitten. Jedoch erzeugen traditionelle Glasschneidmethoden nicht die gewünschte glatte Kante. Dies ist kritisch, da hier die Lippen des Trinkers das Glas berühren. Daher müssen möglicherweise verschiedene Schleif-, Polier- und Reinigungsschritte nach dem Schneiden verwendet werden, um den Rand des Glases zu glätten. Alle diese Schritte haben Auswirkungen auf Kosten, Wiederholbarkeit und Ertrag.

Die Lösung

„Filamentation“ ist ein Glasschneidverfahren, das die sehr hohen Leistungsdichten ausnutzt, die mit fokussierten Ultrakurzpuls-(USP)-Lasern selbst geringer Gesamtleistung erreicht werden können. Der Handelsname für die patentierte Version dieses energieeffizienten Verfahrens von Coherent lautet SmartCleave. Es ermöglicht das Hochgeschwindigkeitsschneiden von geraden Linien, Kurven und Einschnitten ohne Verjüngung in transparente und spröde Materialien von 50 µm bis 10 mm Dicke. Vor allem liefert SmartCleave glatte Oberflächen mit einer Rauheit (Ra) von weniger als 1 µm und mit Kantenspangrößen von weniger als 5 µm. Das SmartCleave-Schneiden liefert auch eine Endbiegefestigkeit, die mechanischen Verfahren messbar überlegen ist.

Das Ergebnis

IPROTec (Innovative Process Technology) GmbH mit Sitz in Zwiesel, Deutschland, baut automatisierte Anlagen für die Trinkglasproduktion. IPROTec hat ein vollautomatisches System entwickelt, das SmartCleave-Schneiden für die Entfernung von Glaskappen implementiert, und liefert es jetzt. Es verwendet ein PowerLine SmartCleave-Subsystem von Coherent, das einen einzelnen HyperRapid NX-Laser mit 50 W durchschnittlicher Ausgangsleistung bei einer Wellenlänge von 1064 nm enthält. Das Subsystem umfasst auch mehrere optische Komponenten, Strahlschalter, Sensoren und Elektronik. Je nach Konfiguration und Einsatz der Maschine erreicht es Schnittgeschwindigkeiten von 300 mm/s und ermöglicht die Bearbeitung von bis zu 50 Gläsern pro Minute. Am wichtigsten ist, dass das IPROTec-System alle Schleif-, Wasch- und Trocknungsschritte eliminiert, die bei früheren Glasschneideverfahren erforderlich waren, sowie deren Energieverbrauch, Zeit, Kosten und negative Umweltauswirkungen. Und das System hat sich bereits im Praxiseinsatz durch seine rund um die Uhr gegebene Zuverlässigkeit bewährt, die von Großserien-Trinkglasherstellern gefordert wird.

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