Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPTJe komplexer ein Werkstück ist, desto länger sind die Prozessketten und desto häufiger muss das Werkstück umgespannt werden. In der Folge erhöhen sich die Rüst- und Lagerzeiten und verringert sich die Genauigkeit der Bearbeitung. Eine wirtschaftliche Lösung sind hybride Produktions- und Werkzeugmaschinen, in die der Laser als Werkzeug integriert ist: Durch den Einsatz von Lasertechnik in einer bestehenden Produktionsmaschine können verschiedene, aufeinanderfolgende Prozessschritte von einer Maschine und in einer Aufspannung durchgeführt werden.
Laserstrukturierung von Oberflächen
Für die Oberflächenstrukturierung setzen wir kompakte, auswechselbare Lasersystemköpfe mit speziellen Funktionen ein. Die Kombination aus dynamischen Strahlaufweitern, Scannersystemen und der Erweiterung für Inline-Messungen ermöglichen eine präzise Oberflächenstrukturierung.
Laserschruppen von Hochleistungswerkstoffen
Die Schruppbearbeitung von Hochleistungs-Schneidstoffen kann durch den Laserstrahlabtrag mit Hilfe eines polykristallinen Diamants erfolgen. Auf dem entsprechenden Versuchsstand betreiben wir ein Robotersystem zur automatisierten Bestückung mit Wendeschneidplatten aus Polykristallinem Diamanten.
Laserunterstütztes Fräsen von Titan
Durch die lokale Laserbestrahlung des Werkstoffes direkt vor dem Schneideneingriff werden die Prozesskräfte bei der Zerspanung von Hochleistungswerkstoffen deutlich reduziert und der Werkzeugverschleiß minimiert.
Lokales Laserhärten, -schneiden und -fräsen
Durch eine präzise Steuerung setzen wir den Laser für die lokale Bearbeitung von Werkstoffen ein. Der Lasereinsatz ist sinnvoll, wenn lediglich Teile des Werkstücks oder Materials bearbeitet werden sollen. Energieaufwendige Ofenprozesse können dadurch ersetzt werden.
Laserunterstütztes Stanzen, Biegen und Kragenziehen
Durch die Erwärmung von Blechen kurz vor dem Bearbeitungsschritt können hochfeste Werkstoffe deutlich leichter bearbeitet werden: Beim Tiefziehen wird das fehlerfreie Ziehverhältnis mehr als verdoppelt. Beim Schneiden erreichen Werkzeuge in der Serienfertigung sogar einen Glattschnittanteil von 100 Prozent bei einem Schnittspalt von zehn Prozent der Blechdicke. Auch Prägetiefen bis zu 50 Prozent der Blechdicke werden bei Federstahl 1.4310 möglich. Beim Biegen von hochfesten Blechen lässt sich der Biegeradius deutlich verringern und auch beim Kragenziehen führt die Integration eines Lasermoduls zu besseren Ergebnissen: Gemeinsam mit Industriepartnern konnten wir die fehlerfreie Kragenhöhe durch die Laserunterstützung nachweisbar anheben.