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Metall & Wirtschaft
Das Verfahren, das bisher den Namen „laserunterstütztes
Gesenkbiegen“ oder kurz LUGB trägt, stellt einen
Meilenstein in dieser Umformtechnologie dar. Es hat
das Potenzial, das Spektrum heutiger Anwender stark zu erweitern.
Zudem könnte es die Konstruktion künftiger Gesenkbiegemaschinen
maßgeblich beeinflussen.
Spröde Werkstoffe wie hochfeste Stähle, Aluminium, Titan,
Magnesium oder Wolfram brechen wegen der Dehnung an
12 7 | 2009
Links: Vergleichskantungen mit und ohne Laserunterstützung bei einer Magnesium-Legierung der Stärke 1,6 Millimeter.
Rechts: Geöffnetes laserunterstütztes Gesenk mit integriertem Diodenlaser.
Studie
Spröde Materialien sicher umformen
Die Firma Trumpf hat zusammen mit der TU Wien ein Verfahren entwickelt, das bisher nicht umformbare, spröde Materialien
wie Magnesium-, Aluminium- oder Titan-Legierungen bearbeitbar macht. Am 30. Juni 2009 stellten die Forscher ihr
Produkt als Studie vor.
Geschäftsführung von Trumpf: Dr. A. Hutterer und Armin Rau
der Außenseite des Biegewinkels schon bei geringer Zubiegung.
Wird das Bauteil jedoch erwärmt, typischerweise auf
150 bis 300 °C, lässt sich das verhindern. Denn auf diese
Weise steigt bei zahlreichen Materialien die Bruchdehnung
um ein Vielfaches. „Bei Versuchen in der Vergangenheit wurden
Werkstücke im Ofen oder durch direkte Flammen erwärmt,
was allerdings zeitintensiv war und leicht die Oberflächen
beschädigte“, berichtet Prof. Dieter Schuöcker, Leiter
des Instituts für Fertigungs- und Hochleistungslasertechnik
an der TU Wien. „Zudem ist ein selektives Erwärmen der
Biegelinie völlig ausreichend. Im Gegensatz zu Plasma- oder
Induktionstechnologien kann der Laserstrahl dies auf einer
sehr schmalen Spur leisten und stellt deshalb für diese Anforderung
die beste Lösung dar.“ Das laserunterstützte Gesenkbiegen
kann auf einer regulären Abkantpresse erfolgen.
Während zunächst eine kleine Kaltkantung das Werkstück
versteift, beginnt der im Unterwerkzeug verbaute Laser mit der
lokalen Erwärmung des Materials. Ein im Oberwerkzeug integriertes
Thermoelement prüft, ob ein vorgegebenes Temperaturniveau
erreicht ist, das sich je nach Materialart und -dicke
variieren lässt. Dann wird der Biegevorgang direkt fortgesetzt
und auch die Erwärmung geht weiter. So ist sichergestellt, dass
schnell, zur richtigen Zeit und am richtigen Ort nur so viel
Wärme eingebracht wird, wie tatsächlich nötig ist.
Studie präsentiert
Die von der TU Wien und Trumpf vorgestellte Studie verwendet
200-Watt-Diodenlaserbarren auf Mikrokanalkühlern. In