Beispiele für Hybride Fertigungsmaschinen und Lasermodule

Das Fraunhofer IPT hat langjährige Erfahrung in dem Bereich der Lasersystemintegration. In früheren Projekten konnten konventionelle Fräs-, Dreh- und Drückmaschinen erfolgreich zu hybriden Werkzeugmaschinen umgerüstet werden. Ebenso gelang die Entwicklung von Lasermodulen, die bestehende Maschinen zu Multifunktionsmaschinen aufwerten können. Solche Anlagen eignen sich nicht nur für die lokale Erwärmung oder hybride Prozesse, sondern auch zur additiven Fertigung in Kombination mit Zerspanungsprozessen. Die Laserintegration gestalten wir dabei zielgerichtet, sodass nur im geringen Maß in die Architektur der Basismaschine eingegriffen wird. Darüber hinaus verwenden wir standardisierte Bauteile, um die Maschine mühelos nachrüsten, warten und bedienen zu können, ohne die ursprüngliche Maschinenfunktionalität einzuschränken.

Drehmaschine »LaserTurn«

Durch eine Modifikation des Werkzeugrevolvers in der von uns entwickelten Drehmaschine »LaserTurn« wird der Laserstrahl innerhalb des Revolvers bis zu den Werkzeugplätzen geführt. Der Strahl ist in auswechselbare, optische Strahlwerkzeuge eingekoppelt und bearbeitet das Bauteil je nach Bearbeitungsfall.

Drückmaschine »LaserSpin«

Eine zusätzliche Achsanordnung auf einer konventionellen Drückmaschine und eine schwenkbare Laseroptik befähigen den hochenergetischen Laserstrahl für die lokale Bauteilerwärmung dazu die komplexen Bewegungsabläufe des Drückwerkzeugs folgen zu können.

5-Achs-Fräsmaschine »Alzmetall LOB«

Wir integrieren eine optische Laserspindel anstelle der konventionellen Frässpindel in einer 5-Achs-Fräsmaschine. So können wir die Maschine zur Laseroberflächenbehandlung von komplexen Geometrien und zur additiven Fertigung zu nutzen.

3-Achs-Fräsmaschine »Röders CMB«

Für das hybride, additive Fertigungsverfahren Controlled Metal Build-up (CMB) wurde die Röders CMB entwickelt. Diese Anlage kombiniert das drahtbasierte Laserauftragschweißen mit nachgelagerten Fräsoperationen zum definierten, schichtweisen Aufbau von Bauteilen.

»Hy-Press-Pressenerweiterung« zur laserunterstützten Blechbearbeitung

Mit dem hy-PRESS-Modul können Bauteile aus hochfesten Stählen mit hoher Bauteilkomplexität und Kantenqualität bei geringem Werkzeugverschleiß produziert werden. Der Laser erwärmt den Werkstoff dafür gezielt an den Stellen, die mit dem Werkzeug bearbeitet werden sollen. Durch die Erwärmung wird das Material für den Zeitpunkt der Bearbeitung leichter umform- oder schneidbar. Ein mit dem hy-PRESS System nachgerüstetes Werkzeugverbessert damit die konventionelle Blechbearbeitung sowohl beim Biegen als auch beim Prägen, Tiefziehen, Schneiden und Kragenziehen von hochfesten Stählen.

Fräswerkzeug mit integrierter Laseroptik

Im Projekt »TooLAM« wurde ein Fräswerkzeug mit integrierter Laseroptik entwickelt. Das ermöglicht uns, den Laserstrahl, der durch die Werkzeugspindel geführt wird, direkt vor die Werkzeugschneide zu fokussieren.

Laserkopf zur Integration in eine Werkzeugmaschine

Integrationslösung zur Nachrüstung von Werkzeugmaschinen: Der Laserkopf mit Laserscanner kann als Nachrüstlösung (z.B. zum lokalen Laserhärten) über eine HSK-Schnittstelle in konventionelle Bearbeitungszentren integriert werden.