Ausgabe als PDF - Metall

Maschinen & Werkzeuge
Fraunhofer IPT
Gezielte Erwärmung
Bessere Qualität, Bauteilkomplexität und Werkzeugstandzeit durch laserunterstützte Blechbearbeitung.
Hochfeste Materialien führen
aufgrund ihrer hohen
Festigkeit und schlechten
Umformbarkeit zu hohem Verschleiß.
Gleichzeitig sollen die
Bauteile bei steigender Kantenqualität
immer kleiner und
komplexer werden. Die Kombination
aus erhöhten Anforderungen
und neuen, festeren
Materialien führt die konventionellen
Verfahren der Blechbearbeitung
an die Prozessgrenzen.
Lösen lässt sich das
Dilemma durch den Einsatz
eines Lasers direkt im Werkzeug.
Das Fraunhofer IPT
stellte kürzlich ein solches
System unter dem Namen „hy-
PRESS“ vor.
Lokale „Entfestigung“
Der Laser erwärmt den Werkstoff
gezielt an den Stellen,
die mit dem Werkzeug bearbeitet
werden sollen. Dadurch wird das Blech lokal entfestigt,
das heißt die Festigkeit sinkt, und gleichzeitig steigt
die Umformbarkeit. Beim Biegen eines einen Millimeter
dicken Federstahls konnte das Fraunhofer IPT den Biegeradius
in Walzrichtung des Bleches von zwei auf einen Viertelmillimeter
verringern. Beim Tiefziehen wird das fehlerfreie
Ziehverhältnis mehr als verdoppelt. Beim Schneiden
erreicht ein Werkzeug mit integriertem hy-PRESS Systemupgrade
in der Serienfertigung erstmals einen Glattschnittanteil
von 100 Prozent, bei einem Schnittspalt von
zehn Prozent der Blechdicke. Auch Prägetiefen bis zu 50
Prozent der Blechdicke werden bei dem Federstahl 1.4310
möglich – mit konventionellen Verfahren bisher undenkbar.
Schwingungsentkopplung
Teil des Werkzeugsystems ist ein hybrides System zur
Schwingungsentkopplung. Damit lassen
sich erstmals auch hochdynamische
Laserscanner mit
hoher Leistung in Folgeverbundwerkzeuge
integrieren,
um das Werkstück direkt
im Werkzeug flexibel
lokal zu erwärmen.
So gelingt es,
die hohe Flexibilität
des Scannersystems
52 11 | 2012
Mit laserunterstützter Blechbearbeitung lassen sich Trennflächen mit durchgängigen
Glattschnittanteilen durch Folgeverbundfertigung im Normalschneidverfahren herstellen.
für eine kostengünstige Serienfertigung mit Folgeverbundwerkzeugen
zu nutzen.
50 Prozent längere Standzeit
Das hy-PRESS-System ist modular aufgebaut und kann in
allen gängigen Maschinensystemen eingesetzt werden.
Diese Art der hybriden Bearbeitung aus Laser- und Umformverfahren
eignet sich für eine Vielzahl an Materialien
wie Stahl, Titan und Kupfer. Im Praxistest hat sich gezeigt,
dass der Einsatz des hy-PRESS-Systems die Standzeit des
Werkzeugs bis zu 50 Prozent verlängert.
Laser als flexibles Werkzeug
Während der EuroBlech präsentierte das Fraunhofer IPT
noch weitere neue Bearbeitungsprozesse zum Laserstrahlfügen
und zur Laseroberflächenbehandlung: Für das
Laserstrahlhartlöten von Aluminium wurde ein besonders
wärmearmer Prozess entwickelt, der auf der Kombination
kontinuierlicher und gepulster Laserstrahlung basiert.
Dieser hybride Bearbeitungsprozess ermöglicht es, auf den
Einsatz potentiell korrosiver oder umweltschädlicher
Flussmittel zu verzichten. Gleichzeitig besitzen die
erzeugten Nähte eine sehr hohe Oberflächengüte. Andere
Verfahren zur Laseroberflächenbehandlung können gezielt
an besonders hoch beanspruchten Bereichen eines Werkzeugs
eingesetzt werden, um die Lebensdauer des Werkzeugs
zu verlängern oder um Werkzeuge und beschädigte
Bauteile zu reparieren.
www.ipt.fraunhofer.de
das modulare pressen-Upgrade hy-pRESS kann unabhängig von Typ und hersteller
der presse in vorhandene Systeme integriert werden.