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Laserbearbeitung

Der Laser – ein elementarer Bestandteil der Umformtechnik

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Das Fraunhofer-Institut Lasertechnik befasst sich auch mit weiteren Untersuchungen der Laserunterstützung im Stanz- und Umformbereich. Auch hier wurde wieder nachgewiesen, dass bereits kleine Vorwärmtemperaturen zu einer Abnahme der Formänderungsfestigkeit im Werkstoff führen und so zu einem Maximum an Umformgrad beitragen. „Der Einsatz von Laserstrahlung als Wärmequelle ermöglicht eine vergleichsweise schnelle Erwärmung des Materials“, sagt ILT-Leiter Prof. Dr. Reinhart Poprawe. Demnach können durch geeignete Strahlformung gezielt lokale einzelne Bereiche des Materials erwärmt werden. Die gute Regelbarkeit der Laserleistung ermöglicht exakt einstellbare Temperaturen im Material auch, wenn sich die Umgebungsbedingungen ändern sollten.

ILT favorisiert fasergeführte Laser-Systeme

Als Strahlquellen favorisieren die Aachener vor allem fasergeführte Systeme, die eine flexible Adaption an das Werkzeug ermöglichen. Dabei wäre auch eine direkte Integration von beispielsweise Laserdioden in das Werkzeug möglich. Optische Elemente formen dabei die Strahlung und führen sie durch die Werkzeugmatrize beziehungsweise durch transparente Werkzeugeinsätze aus Saphir direkt in das Werkzeug.

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Mit Hochleistungsdiodenlasern arbeitet auch Dipl.-Ing. Michael Emonts vom Fraunhofer-Institut Produktionstechnologie (IPT), das ebenfalls in Aachen angesiedelt ist. Er befasst sich seit einiger Zeit mit der Verfahrens- und Systementwicklung des lasergestützten Scherschneidens. Motivation ist auch hier die Erweiterung der Verfahrensgrenzen bei gleichzeitiger Steigerung der Bearbeitungsqualität im Vergleich zum konventionellen Stanzen.

Fließvermögen des Blechwerkstoffs wird im Bereich der Scherzone gesteigert

„Dabei überlagert das laserunterstürzte Scherschneiden das konventionelle Scherschneiden mit einer lokalen, laserinduzierten Entfestigung des zu stanzenden Blechwerkstücks“, erläutert Emonts und meint: „Dadurch wird das Fließvermögen des Blechwerkstoffs gezielt im Bereich der Scherzone derart gesteigert, so dass der Glattschnittanteil vergrößert und die Schneidkräfte reduziert werden. Eine Verminderung gilt auch für den Schnittschlag und die Geräuschemissionen.“

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