Glatter Schnitt für pressgehärtete Teile aus hochfesten Blechen

Anbieter zum Thema

Flow Europe GmbH

Schages GmbH & Co.KG

Thermacut GmbH

Der Laser eignet sich insbesondere für Löcher und Durchbrüche

Berührungslos arbeitend, schmilzt die hohe Energiedichte des Laserlichts das hochfeste Material auf und wird mithilfe eines Schneidgases wie Stickstoff oder Druckluft aus der Schnittfuge ausgetrieben. Die Schnittkanten sind präzise und glatt, die geringe thermische und mechanische Belastung des Materials verhindert eine Rissbildung.

Diese Vorteile prädestinieren den Laser zum Schneiden von pressgehärtetem Stahl die Herausforderung liegt allerdings darin, die Bearbeitungsgeschwindigkeit den geforderten Taktzeiten anzupassen, denn der Laser muss jede Schnittkante seriell abfahren. Bereits seit der Einführung von Laserschneidanlagen gilt es also, durch eine hohe Dynamik die Produktionskosten pro Teil im Vergleich zu anderen Verfahren gering zu halten (Bild 1).

Das Beispiel einer B-Säule des Volkswagen Passat, der 2005 in Produktion ging, veranschaulicht die weitere Entwicklung hin zu einer hochdynamischen fünfachsigen Laserschneidanlage, bei der die Neben- und die Bearbeitungszeit immer weiter reduziert werden konnten. Die B-Säule weist eine gesamte Schnittlänge von rund 6300 mm mit insgesamt 22 Löchern auf. Die Bearbeitung auf einer TLC 1005 mit einem 3,2-kW-CO₂-Laser betrug im Jahr 2005 ganze 120 s (Bild 2).

Trulaser-Cell-Serie 7000 verkürzt die Zykluszeiten weiter

Um die Zykluszeiten weiter zu verkürzen, wurde basierend auf den vorhandenen Kundenanforderungen die Trulaser-Cell-Serie 7000 entwickelt. Mit einem 5-kW-CO₂-Laser, einer höheren Maschinendynamik und speziellen Technologiepaketen konnte die Bearbeitungszeit 2007 im ersten Schritt deutlich auf 78 s und gerade mal weitere zwei Jahre später auf 52 s reduziert werden. Ein Bestandteil der Technologieverbesserung ist mit Fastline-Cell gelungen, wobei der Laserstrahl bereits beim Anfahren auf die Schneidkontur zündet, wodurch 40 % Bearbeitungszeit pro Einstechzyklus eingespart werden.

Die aus der Serie 7000 gewonnenen Erfahrungen und der Wunsch nach noch höherer Produktivität auf Kundenseite führten bei Trumpf zur Entwicklung einer neuen Maschine, die auf das Beschneiden hochfester Stähle im Rahmen einer Warmumformungs-Prozesskette spezialisiert ist. Mit der Trulaser-Cell 8030 wurde weiteren Kundenanforderungen nach einer geringeren Aufstellfläche, einer optimierten Teilelogistik, reduzierten Betriebskosten und einer verbesserten Qualitätskontrolle entsprochen.

Die maximale Dynamik wird durch eine höhere Steifigkeit erreicht

Bei der Definition des Lastenhefts haben die Entwickler von Trumpf alle bekannten Hotforming-Bauteile unter die Lupe genommen und analysiert. Der Arbeitsraum der Maschine sollte so ausgelegt sein, dass alle Teile vollständig bearbeitet werden können. Idealerweise sollten kleinere Bauteile paarweise in den Arbeitsraum der Maschine platziert werden können.

Das Ergebnis war, dass Achsverfahrwege von X = 3000 mm, Y = 1300 mm und Z = 600 mm eine ideale Abstimmung im Bezug auf das zu bearbeitende Teilespektrum ergaben. Die durch die kürzeren Achsen erzeugte höhere Steifigkeit der Maschine resultiert in einer präzisen Bearbeitung bei maximaler Dynamik, die eigentlich ständig von der Maschine gefordert wird.

(ID:35364230)