Stahlmarkt 11/2019

40 Oberflächen
Weil gemäß Auftrag das Bauteil eine Rauheit
von Ra < 50 nm aufweisen muss, ist es umso
wichtiger, die Materialbeschaffenheit nicht
durch die Bearbeitung an sich negativ zu
verändern.
Der Laser wird mit einer sogenannten
Trepanier-Optik in Rotation versetzt. Eine automatische
Veränderung von Rotationsdurchmesser
und Einstrahlwinkel ermöglicht die
Herstellung von unterschiedlichen Eckradien
am Pivot.
Die Flexibilität des Laserwerkzeuges ist außerdem
notwendig, um die anspruchsvollen
Übergänge an den Wellen herauszuarbeiten.
automatische Veränderung von Rotationsdurchmesser
und Einstrahlwinkel ermöglicht
die Herstellung von unterschiedlichen
Eckradien am Pivot. Die Flexibilität des Laserwerkzeuges
ist außerdem notwendig, um
die anspruchsvollen Übergänge an den
Wellen herauszuarbeiten. Die wechselnden
Durchmesser und somit unterschiedlichen
Bahngeschwindigkeiten erfordern eine
Laseransteuerung nach einem pulse-on-demand-prinzip:
Die Pulse werden in Relation
der abzufahrenden Bahn gesetzt und nicht
nach festgelegten Zeitabständen. »So vermeiden
wir erhöhte Energiekonzentrationen
und arbeiten mit der richtigen Dosis,
sodass Geometriewechsel in einem Arbeitsgang
kein Problem darstellen«, erläutert
Pauli. Die Flexibilität der Lasermikrobearbeitung
ermöglicht außerdem die Durchführung
verschiedener Prozesse. Neben dem
Im Auftrag des Schweizer Unternehmens stellt
die GFH mit dem selbst entwickelten Laserdreh-Verfahren
nun die Pivots berührungsfrei
und ohne Spanbildung her.
Laserdrehen können auch Schneid,-
Abtrags,- Bohr,- und Strukturierungsprozesse
in einer Aufspannung erfolgen. Dadurch
werden die hohen Genauigkeitsanforderungen
erreicht und wertvolle Zeit gespart.
»Die GFH GmbH musste die Anlagen für
diesen Auftrag nicht anpassen, da sie aufgrund
ihrer flexiblen Kinematik bereits für
die anspruchsvollen Strukturierungen der
Pivots ausgelegt waren«, bestätigt der
Uhrenhersteller.
Tribofinish auch bei
lasergedrehten Teilen möglich
Das Schweizer Unternehmen zeigt sich mit
der finalen Qualität der Bauteile sehr zufrieden.
Da das Laserdrehen die gestellten
Anforderungen an die Pivots umsetzen
konnte, sind auch die branchenüblichen Veredelungsschritte
durchführbar: Um die
Oberflächenrauheit der verbauten Uhrenteile
besonders gering zu halten, kommt es
häufig zu einer abschließenden Veredelung
mittels Gleitschleifen beziehungsweise Tribofinishing.
Normalerweise müssen die hier
eingesetzte abrasive Mischung sowie der
Polierprozess genau auf das Bauteil abgestimmt
werden. Je niedriger der gewünschte
Rauheitsgrad des finalen Bauteils sein soll,
desto zeitintensiver und aufwendiger gestaltet
sich dieser Prozess. Da die von GFH gelieferten
laserbearbeiteten Pivots bereits einen
Oberflächenabschluss im Submikrometerbereich
aufwiesen, ließ sich das Tribofinish
auch hier durchführen. Dadurch konnte die
Rauheit erneut herabgesetzt werden, ohne
dabei die feine Geometrie des Bauteils zu
deformieren.
Für den Laseranlagenspezialisten aus
Deggendorf hat dieser Auftrag gezeigt, dass
Hochleistungsmaterialien sehr gut mittels
Laserdrehen zu bearbeiten sind, sodass sich
das Verfahren nicht nur bei Pivots, sondern
auch bei anderen Bauteilen in der Uhrenherstellung
anwenden lässt. Darüber hinaus
entsteht ein neuer Freiheitsgrad in der Auswahl
des eingesetzten Werkstoffes, da bei
der Laserbearbeitung mittels UKP-Laser keine
Beschränkungen gesetzt sind. »Wir werden
auch zukünftig Materialtests durchführen,
um die Grenzen des Machbaren immer
weiter zu verschieben«, bestätigt Pauli. Ähnlich
erfolgreiche Projekte konnte das Unternehmen
schon für die Medizintechnik
umsetzen, in der ebenso enge Toleranzen
vorgegeben waren.
www.gfh-gmbh.com
* Der Autor ist freier Journalist mit
den Schwerpunkten Automatisierung
und Anlagentechnik sowie
Medizintechnik
Auf einen Blick: GFH
Die GFH GmbH wurde 1998 gegründet
und hat ihren Sitz in Deggendorf in Niederbayern.
Die Kompetenzen des
Unternehmens reichen von der Prozessentwicklung
über die Prototypen- und
Kleinserienfertigung in der Mikrotechnik
bis hin zur Entwicklung und zum
Bau von Sondermaschinen nach Kundenwunsch.
Ein besonderer Schwerpunkt
des Unternehmens liegt auf der
Lasertechnik. Die GFH GmbH beschäftigt
rund 80 Mitarbeiter.
stahlmarkt 11.2019