Verschmelzung von Kunst und Technik

Die neue, volldigitale Lasertexturierungsbaureihe AgieCharmilles LASER S von GF Machining Solutions erfüllt die hohen Anforderungen der Industriedesigner.

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Die Präzision und das Hochgeschwindigkeits-3D-Scansystem der LASER S 1000 U ermöglichten es, der Oberfläche des Teils exakt mit dem Laserfokus zu folgen. Das Ergebnis war eine verkürzte Gesamtbearbeitungszeit ohne Risiko von Qualitätsabweichungen.

Das Genfer Kreativstudio und Design-Consulting-Unternehmen Stojan+Voumard bestätigte kürzlich die fünfachsige LASER S Baureihe als hochwertige Lösung für Industriedesigner. Im Zuge einer Forschungskooperation mit GF Machining Solutions entwarf Guido Lanari, Senior-Designer und Teamleiter für Computer Generated Imagery (CGI) bei Stojan+Voumard, ein Konzeptprodukt, um die Baureihe zu testen.

„Ich sehe Industriedesign als eine Verschmelzung von Kunst und Technik“, erklärt Lanari, der bereits Projekte für Bulgari, Rolex Baselworld, SIG und KitchenAid verwirklicht hat. „Wir verfügen über fundierte technische Kenntnisse bei Produktionsprozessen, zeigen aber stets auch Fingerspitzengefühl bei Ästhetik, Benutzererfahrung und Kommunikation.“

Herausforderungen konventioneller Verfahren

Hochstilisierter Aluminiumvogel mit komplexer Texturierung, die von Guido Lanari von Stojan+Voumard entworfen wurde.

Während vielfach bewiesen wurde, dass Designinnovationen zu einer besseren Leistung des Produkts auf dem Markt führen, schränken vorhandene Methoden zur Oberflächentexturierung wie chemisches Ätzen die Designer bei der Vorhersagbarkeit des Oberflächendesigns und bei der Umsetzung von Nachhaltigkeitszielen ein. In der Vergangenheit verursachte die Lasertexturierung hohe Teilekosten. Dies ändert sich nun mit der LASER S Baureihe, da ihre Effizienz diese Technologie rentabler macht.

Beim chemischen Ätzen – das seit langem bevorzugte Verfahren zur Texturierung von hochwertigen Teilen und Werkzeugen wie Spritzgussformen – werden Korrosionsmittel (Säuren) und zeitaufwendige Werkstückmaskierungen (Selektivität) für den Schicht-für-Schicht-Prozess eingesetzt. Da es sich beim chemischen Ätzen um ein arbeitsintensives manuelles Verfahren handelt, muss auch mit Bedienerfehlern gerechnet werden.

Die Abhängigkeit von einer chemischen Reaktion erschwert außerdem, geradlinige und konsistente Muster zu erzielen und diese über mehrere Produktionsläufe hinweg aufrechtzuerhalten – was auf Kosten der Maßtoleranz gehen kann. Darüber hinaus sind die damit verbundenen Verfahren langsam und liefern nicht die von Industriedesignern und ihren Kunden angestrebten hochwertigen Oberflächen.

Testen der Lasertexturierung

Zunächst wurde die Kontur aus einem 150-mm-Würfel aus Aluminium mit dem Ultra-Hochgeschwindigkeits-Bearbeitungszentrum Mikron MILL X 600 von GF Machining Solutions geformt. Strategie und Ablauf der Bearbeitung waren dabei der Schlüssel zur Erreichung der von Lanari angestrebten hohen Werkstückqualität: Ra 0,2 µm Oberflächengüte und keine einzige Rattermarke auf der Oberfläche.

Fehlerfreie Oberflächenveredelung mit der Lasertexturierung

Für die Oberflächenveredelung wurde die AgieCharmilles LASER S 1000 U ausgewählt. Dank der Präzision des Hochgeschwindigkeits-3D-Scansystems konnte die Lösung der Oberfläche des Werkstücks mit dem Laserfokus exakt folgen, wodurch sich die Gesamtbearbeitungszeit reduzierte und das Risiko von Qualitätsabweichungen beseitigt wurde.

Die Präzision und das Hochgeschwindigkeits-3D-Scansystem der LASER S 1000 U ermöglichten es, der Oberfläche des Teils exakt mit dem Laserfokus zu folgen. Das Ergebnis war eine verkürzte Gesamtbearbeitungszeit ohne Risiko von Qualitätsabweichungen.

Die Herausforderungen, die das Design an die Lasertexturierung stellte, reichten von extremen Bearbeitungsbedingungen bis hin zu komplexen geometrischen Oberflächentexturen, wie etwa einer Wabe. Eine weitere Vorgabe Lanaris bestand darin, einen 30-Grad-Hinterstich sowie eine Werkstückinnenfläche mit sandgestrahlter Optik zu integrieren. Durch die allumfassende und eigens für diesen Zweck entwickelte GF Laser Workstation-Software gelang es, die geforderten Eigenschaften zu erreichen. Mit dieser digitalen Lösung können Industriedesigner ihre Aufträge detailliert vorbereiten und dank UV-Mapping zum Anbringen von Texturen sowie einer 3D-Simulation die einwandfreie Reproduktion ihrer Konzepte sicherstellen.

„Es ist interessant zu wissen, dass es Lösungen gibt, die uns ermöglichen, Grenzen zu durchbrechen. Als Designer sind wir auf innovative Verfahren angewiesen, und die Veredelung eines Produkts ist ein äußerst wichtiger Teil des Entwurfs. Gerade durch Veredelung wird die Qualität sichtbar“, erklärt Lanari. „Die Lasertexturierung schafft einen Mehrwert und gibt uns mehr Möglichkeiten, um grafische Designs in drei Dimensionen anzuwenden. Zu wissen, dass wir jetzt jede Art von Muster auf jede Art von Form anwenden können, öffnet der Kreativität definitiv zahlreiche Türen.“

Mit der neuen LASER S Baureihe erweitert GF Machining Solutions den Designspielraum bei kontrollierten Teilekosten. Marken und die zugehörigen Produktdesigner haben nun Zugang zu einer Technologie, mit der aktuelle und zukünftige Anforderungen bestens erfüllt werden können.

 Kontakt:

www.gfms.com