Lasys 2008

Fraunhofer-Institut IWS demonstriert Vorteile beim Laser-Remote-Schneiden

14.01.2008 | Redakteur: Jürgen Schreier

Laser-Remote-Schneiden von Edelstahlblech mit dem Faserlaser.

Auf der Lasys in Stuttgart (4. bis 6. März 2008) zeigt das Fraunhofer IWS Dresden erstmals das Laser-Remote-Schneiden an metallischen Werkstoffen. Mit einer roboterbasierten Laseranlage und Scanneroptik kann aus 100 µm dickem Edelstahlblech eine Lochmatrix (100 Kreise vom Durchmesser 6,5 mm) in weniger als 2 s geschnitten werden.

Im Vergleich zur klassischen, lineargetriebenen Anlagentechnik bedeutet das eine Produktivitätssteigerung um fast 1000%. Beim Laser-Remote-Schneiden wird ein gut fokussierter Laserstrahl mit Hilfe von schnell bewegten Spiegeln entlang der zu schneidenden Kontur auf der Bauteiloberfläche bewegt.

Die Geschwindigkeit des Laserspots beträgt dabei mehrere Meter in der Sekunde. Durch die Wechselwirkung des Laserstrahls mit dem Bauteil wird Material sublimiert oder verdampft und so kontinuierlich bis zur Materialtrennung abgetragen.

Wesentlicher Vorteil dieses Verfahrens sind die hohen Bearbeitungsgeschwindigkeiten, die selbst hochdynamische Schneidanlagen mit Lineardirektantrieben infolge der Masseträgheit nie erreichen werden.

Das Verfahren des Laser-Remote-Schneidens hat bei der Bearbeitung von Airbaggewebe bereits Industriereife erlangt. Ein vom Fraunhofer IWS Dresden nach diesem Prinzip neu entwickeltes Anlagenkonzept wurde gemeinsam mit der Firma Held Systems Deutschland in eine neue Generation von kompakten und flexiblen Laserschneidanlagen für den Airbagzuschnitt umgesetzt.

Laser-Remote-Schneiden bereits bei Geweben erprobt

Bei diesen Anlagen läuft das bis zu 2,5 m breite Gewebe einlagig mit einer Geschwindigkeit von bis zu 20 m/min unter einem bewegten CO2-Laserstrahl hindurch. Dabei werden die verschiedensten Airbag-Konturen mit einer Genauigkeit von ±0,5 mm geschnitten. Mit den drei in die Industrie überführten Systemen konnten Produktivitätssteigerungen von 50 bis 90% gegenüber dem herkömmlichen Mehrlagenschnitt erzielt werden.

Ziel der Entwicklungen des Fraunhofer IWS Dresden ist es nun, ähnliche Produktivitätssteigerungen auch im Bereich des Zuschnitts von metallischen Werkstoffen zu ermöglichen. Die heute auf dem Markt verfügbaren Laser hoher Brillanz (Faserlaser, Scheibenlaser) besitzen die notwendige Strahlqualität und Leistungsfähigkeit und könnten in Verbindung mit der Remote-Technik beispielsweise das Schneiden von Motordichtungen aus Edelstahl oder von Stator- und Rotorpaketen aus Elektroblech revolutionieren.

Komplizierte Konturen sind beim Laser-Remote-Schneiden kein Problem

Für das Laser-Remote-Schneiden stellen komplizierte Konturen kein Problem dar. Die lasergeschnittenen Kanten zeichnen sich durch einen geringen Grat und eine geringe Rautiefe aus. Das bearbeitbare Materialspektrum ist weit gefächert.

Infolge der höheren Schneidgeschwindigkeit ist die Wärmeeinflusszone beim Laser-Remote-Schneiden im Allgemeinen geringer als beim klassischen Laserschneiden. Im Vergleich zum Stanzen sind die Vorteile des Laserschneidens in der Einsparung der Kosten für den Werkzeugbau und das Nachschleifen sowie in dem geringeren Geräuschpegel zu sehen.

Das Fraunhofer IWS Dresden auf der Lasys 2008: Halle 4, Stand E61.

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