PolarisCAM XD™

Fortschrittliche CAM-Software für die Präzisionslaserfertigung und softwaredefinierte Bewegungssysteme

Moderne Präzisionsfertigung ist zunehmend auf die Koordination von Ultrakurzpulslaserquellen, Hochgeschwindigkeits-Bewegungssystemen, Galvo-Scannern, Mehrachsen-CNC-Plattformen und fortschrittlichen Prozesstechnologien in einer einzigen, hochsynchronisierten Produktionsumgebung angewiesen. Da Fertigungssysteme immer schneller, präziser und integrierter werden, muss sich CAM-Software über die herkömmliche Werkzeugweggenerierung hinaus zu einer maschinenorientierten Fertigungsintelligenz weiterentwickeln, die sowohl Prozessqualität als auch dynamische Bewegungsabläufe unterstützt.

Polaris Motion hat PolarisCAM XD™ speziell für diese Fertigungsanforderungen der nächsten Generation entwickelt.

PolarisCAM XD ist eine hochentwickelte CAM-Softwareplattform für die Präzisionslaserfertigung, die simultane 5-Achs-Bearbeitung und synchronisierte Bewegungsabläufe, bei denen Bahnqualität, Geschwindigkeitsstabilität und deterministisches Maschinenverhalten die Fertigungsergebnisse direkt beeinflussen. Die Plattform kombiniert fortschrittliche Bahnplanungstechnologien mit einer hochflexiblen, CAD-integrierten Workflow-Umgebung und unterstützt so anspruchsvolle Fertigungssysteme in der Luft- und Raumfahrt, der Halbleiterindustrie, der Medizintechnik, der Werkstofftechnik und der Ultrapräzisionsfertigung.

CAD-integrierte Workflow-Umgebung

Um eine effiziente Geometrieerstellung und flexible Modellierung zu gewährleisten, nutzt PolarisCAM XD die Rhino® CAD-Plattform als wichtige Basistechnologie im gesamten Software-Workflow. Diese Integration ermöglicht es PolarisCAM XD, die bewährte Geometrie-Engine und die Freiformflächenfunktionen von Rhino zu verwenden und gleichzeitig den Fokus auf die fortschrittlichen CAM-Generierungs-, Trajektorienoptimierungs-, synchronisierten Prozessausführungs- und Laserfertigungstechnologien von Polaris Motion zu richten.

Das Ergebnis ist eine hochflexible Workflow-Umgebung, die sowohl die Entwicklung komplexer Geometrien als auch anspruchsvolle Fertigungsstrategien unterstützt.

Tiefe Integration mit Echtzeit-Lasersteuerung

Ein wesentliches Alleinstellungsmerkmal von PolarisCAM XD ist die tiefe Integration in die Echtzeit-Bewegungssteuerungs- und Lasersynchronisationsarchitektur von Polaris Motion. Im Gegensatz zu herkömmlichen CAM-Systemen, die primär geometrische Werkzeugwege generieren, ist PolarisCAM XD für die enge Zusammenarbeit mit der Bewegungssteuerungshardware von Polaris konzipiert. Dies ermöglicht fortschrittliche Lasersteuerungsstrategien, die präzise mit der Maschinenbahnausführung synchronisiert sind.

Diese Architektur ermöglicht es, den Fertigungsprozess selbst bewegungsbewusst und kinematisch synchronisiert zu gestalten. Laserzündung, Pulszeitsteuerung, PWM-Modulation, analoge Wellenformerzeugung und fortschrittliche Pulsformung können direkt mit Maschinenposition, Geschwindigkeit, Beschleunigung und dem mehrachsigen Bewegungsverhalten koordiniert werden.

Dieser Integrationsgrad ist besonders wichtig in High-End-Laserfertigungsumgebungen, wo die Prozessqualität direkt von der Maschinendynamik und der Bahnausführung beeinflusst wird.

Optimiert für die Fertigung mit ultrakurzen Laserpulsen

Ein Schwerpunkt von PolarisCAM XD liegt auf der Fertigung mit Ultrakurzpulslasern (USP). Bei Femtosekunden- und Pikosekundenlaseranwendungen ist die Qualität der Maschinenbewegung eng mit der Laser-Material-Wechselwirkung verknüpft. Geringfügige Störungen in Geschwindigkeit, Beschleunigung, Synchronisation oder Bahnglätte können die Pulsüberlappung, die Energieverteilung, die Wärmeentwicklung und die Qualität des Endprodukts beeinflussen.

Daher erfordert die erfolgreiche Fertigung mittels USP-Laser deutlich ausgefeiltere Bewegungsplanungs- und Lasersynchronisationsstrategien als herkömmliche Bearbeitungsanwendungen.

PolarisCAM XD wurde entwickelt, um fortschrittliche Arbeitsabläufe in der Laserfertigung zu unterstützen, darunter:

• Femtosekundenlaser-Materialbearbeitung
• Pikosekundenlaser-Fertigung
• Lasermikrobearbeitung
• Laser-Oberflächenstrukturierung
• Lasertexturierung
• Verarbeitung von Halbleitermaterialien
• synchronisierte Scanner-Stufen-Anwendungen
• Herstellung von Produkten mit unendlichem Sichtfeld (IFOV)
• Präzisionskonturablation

Die Plattformarchitektur legt Wert auf eine reibungslose und kontinuierliche Prozessausführung, um eine stabile Laserinteraktion über komplexe Geometrien und dynamische Mehrachsenbewegungen hinweg zu gewährleisten.

Überragende Bewegungsqualität und Pfadplanung

Im Zentrum von PolarisCAM XD steht die hohe Bewegungsqualität und die fortschrittliche Trajektoriengenerierung. Anders als herkömmliche CAM-Systeme, die sich primär auf die Geometrieerzeugung konzentrieren, legt PolarisCAM XD besonderen Wert darauf, wie Trajektorien dynamisch von der Maschine selbst ausgeführt werden.

Gleichmäßiges Bewegungsverhalten ist in High-End-Fertigungsumgebungen von entscheidender Bedeutung, da instabile Geschwindigkeitsprofile oder abrupte Bahnübergänge den Durchsatz, die Oberflächenqualität und die Prozesskonsistenz negativ beeinflussen können.

Um diesen Herausforderungen zu begegnen, integriert PolarisCAM XD fortschrittliche Bewegungsplanungstechnologien, darunter:

• Bearbeitung mit konstanter Drehzahl
• kubische Spline-Interpolation
• ruckgesteuerte Bewegungsübergänge
• Weiche Konturverblendung
• synchronisierte mehrachsige Trajektorienplanung
• Hochgeschwindigkeits-Konturerzeugung
• reduzierte dynamische Anregung
• optimierte Oberflächengüte

Diese Funktionen sind eng mit dem synchronen Lasersteuerungssystem von Polaris Motion integriert, das fortschrittliche Fertigungsmodi unterstützt, darunter:

• räumliche Triggerung mit fester Tonhöhe
• Pulsfolgefrequenz-Synchronisation (PRR)
• geschwindigkeitsadaptive PWM-Lasersteuerung
• analoge Leistungsmodulation
• bewegungssynchrone Wellenformerzeugung
• ALPS™ – Beliebige Laserpulsformung

Zusammen ermöglichen diese Technologien PolarisCAM XD die Unterstützung hochgradig deterministischer Fertigungsprozesse, bei denen Energieeinbringung, Impulsplatzierung und Prozesstiming direkt mit der Ausführung der Maschinenbewegung synchronisiert bleiben.

Fortschrittliche 5-Achs-Fertigung

PolarisCAM XD legt großen Wert auf simultane 5-Achs-Fertigungsabläufe. Die koordinierte Mehrachsenbewegung ermöglicht die Bearbeitung hochkomplexer Freiformgeometrien bei gleichzeitig optimaler Strahlausrichtung, verbesserter Zugänglichkeit, reduziertem Rüstaufwand und überlegener Oberflächenqualität auch bei schwierigen Bauteilmerkmalen.

Die Plattform unterstützt fortgeschrittene Operationen, darunter:

• simultane 5-Achs-Bearbeitung
• 3+2-Positionen-Bearbeitung
• Freiformflächenfertigung
• Laserablation
• Präzisionskonturbearbeitung
• komplexe Oberflächenstrukturierung

Diese Fähigkeiten sind besonders wertvoll für Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt, der Halbleiterfertigung, der Medizingeräteproduktion, der fortgeschrittenen Materialverarbeitung und der Ultrapräzisionsbearbeitung.

Angrenzende fortschrittliche Fertigungsprozesse

Neben der präzisen Laserbearbeitung unterstützt PolarisCAM XD auch eine wachsende Anzahl angrenzender fortschrittlicher Fertigungsprozesse, darunter:

• Laserschweißen
• Präzisionsdosieranwendungen
• Erzeugung von Klebstoff- und Dichtstoffwegen
• direkte Energiedeposition (DED)
• Arbeitsabläufe in der additiven Fertigung
• Hybride Fertigungssysteme

Da Fertigungssysteme zunehmend mehrere Prozesstechnologien in einheitliche Produktionsplattformen integrieren, ist PolarisCAM XD darauf ausgelegt, eine engere Integration zwischen Prozessplanung, Maschinenbewegung und Fertigungsausführung zu ermöglichen.

Entwickelt für softwaredefinierte Fertigung

PolarisCAM XD ist Teil der umfassenderen Vision von Polaris Motion für eine softwaredefinierte Fertigung, bei der CAM-Generierung, Echtzeit-Bewegungssteuerung, maschinelle Intelligenz und Simulation in einem eng integrierten Ökosystem zusammenarbeiten.

In Kombination mit Technologien wie:

• Polaris Digital Twin™
• Polaris UniverseOne ™
• das Mercury™ Echtzeit-Bewegungsnetzwerk
• fortschrittliche Steuerungstechnologien

Die Plattform ist darauf ausgelegt, zunehmend anpassungsfähige, skalierbare und intelligente Fertigungssysteme zu unterstützen.

Ob für die Femtosekundenlaser-Fertigung, die fortschrittliche 5-Achs-Bearbeitung, das Laserschweißen, Dosieranwendungen, die direkte Energiedeposition oder hybride Fertigungsabläufe – PolarisCAM XD bietet eine moderne CAM-Plattform, die für die sich wandelnden Anforderungen der Präzisionsfertigung der nächsten Generation optimiert ist.

Weitere Informationen zu PolarisCAM XD und den fortschrittlichen Fertigungstechnologien von Polaris Motion erhalten Sie bei Polaris Motion.