Laserbehandlung für Werkzeuge

Die LASER LINE von EWAG ermöglicht die Komplett-bearbeitung von Werkzeugen mit modernster Ultrakurzpuls-Lasertechnologie

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Durch den vermehrten Einsatz von Leichtbauwerkstoffen wie Kohlefaser (CFK) aber auch spezieller Aluminiumlegierungen sind vermehrt Diamantwerkzeuge gefragt. Der Trend zu noch härteren Schneidstoffen wie CVD-Diamant setzt den heutigen Technologien Schleifen und Erodieren gewisse Grenzen.

Mit dem Einsatz der Lasertechnologie können diese Grenzen aufgebrochen werden und der Laserprozess setzt in der Werkzeugbearbeitung punkto Flexibilität, Qualität und Produktivität neue Maßstäbe.

Mit dem Laser sind an den Werkzeugen nicht nur Konturbearbeitungen möglich, auch die 3D-Formung von Kavitäten oder Spanbrecherstrukturen kann mittels Laserabtragen insbesondere in Diamantschneiden eingebracht werden. Der Einsatz modernster Ultrakurzpulslasertechnologie ermöglicht eine direkte Verdampfung der Materialien ohne signifikante Wärmeeinbringung (Kalte Ablation). Ein bemerkenswerter Unterschied zu herkömmlichen Schleif- oder Erodierverfahren besteht zudem auch darin, dass die Laserbearbeitung kräftefrei und ohne Kühlschmiermittel abläuft. Mit der Entwicklung der LASER LINE ist EWAG konsequent dem Zukunftstrend moderner Schneidwerkstoffe und Werkzeuganforderungen gefolgt.

Bei der Entwicklung der LASER LINE wurde von Beginn an der Applikationsflexibilität einen großen Stellenwert zugeordnet. So wurde ein einzigartiges Kinematikkonzept verfolgt, welches einer 5-achsigen Maschinenkinematik (X/Y/Z/B/C) eine 3-achsige Laserstrahlführung (U/V/W) überlagert. Dies ermöglicht die Laserbearbeitung von Werkzeugschneiden als auch die Laserablation komplexer Spanleitstufen in einer Aufspannung! Zum genauen Einmessen der eingelöteten Diamantrohlinge wird ein integrierter 3D-Messtaster verwendet. So können Ebenheitsfehler aus dem Lötprozess ausgeglichen und eine genaue Fokuslage garantiert werden.

Kontakt:

Die 5-Achsenmaschine ist mit modernen, wassergekühlten Direktantrieben ausgerüstet und deckt einen Verfahrbereich in X/Y/Z von 400 x 18 0x 150 mm ab. Die Werkzeugaufnahme (C-Achse) der LASER LINE kann mit Spannsystemen (mechanische oder Vakuumspannung) für plattenförmige Werkzeuge ausgerüstet werden und wird zukünftig auch Schnittstellen zu Rotationswerkzeugen (HSK63) bis zu einem maximalen Flugkreisdurchmesser von 150 mm bieten. Die Beladung der LASER LINE erfolgt automatisch über einen standardmäßig integrierten 6-Achsen-Knickarmroboter mit 3-fach Greifkopf für autonomen Produktionsbetrieb. Die Roboterzelle der Maschine ist mit 2 Paletten ausgerüstet. In die Maschinenstruktur ist ein 50-W-Hochleistungs-Pikosekundenlaser integriert inklusive Lasersteuerung und Wasser-Wasser-Wärmetauschereinheit. Die Ansteuerung des Lasers ist komplett in die Maschinensoftware eingebunden.

Der Strahlengang der LASER LINE ist komplett gekapselt und in einer Schutzatmosphäre unter leichtem Überdruck gegen äußere Einflüsse geschützt. Laserquelle sowie relevante optische Elemente sind in den Wasserkühlkreislauf integriert, um eine möglichst hohe Prozessstabilität zu garantieren. Die entstehenden Rauchgase und das verdampfte Material wird in der LASER LINE durch die in der Maschinenstruktur integrierte Absaugung sehr prozessnahe abgesogen und in ein entsprechendes Absaug-/Filtersystem geführt. Das Gesamtsystem benötigt lediglich eine Stellfläche von 5 m2 und ist somit das kompakteste Highend-Laserproduktionszentrum für superharte Werkzeuge.