Laserlicht für leichtes Lochen

Für viele Filter und Siebe sowie für Komponenten, die beispielsweise in Gasbrennern durchströmt werden, werden Bleche benötigt, die Löcher in einer Größenordnung von 0,6 mm haben und gleichzeitig stabil und druckbeständig sind. Das Herstellen dieser Löcher in hochfesten Blechen war mit spanenden Verfahren, Stanzen, Senkerodieren oder Laser-Feinschneiden bisher schwierig, dazu oft langwierig und teuer – wenn es überhaupt prozesssicher möglich war.

Die vom Fraunhofer IPT entwickelte lasergestützte Blechbearbeitung erschließt jetzt neue Möglichkeiten. Mit umfangreichen Tests haben die Lochanstalt Aherhammer und das Fraunhofer IPT den Nachweis erbracht, dass Bleche aus hochfesten Edelstählen – zum Beispiel aus dem Werkstoff 1.4310 – mit außergewöhnlich kleinen Löchern wirtschaftlich in Serie hergestellt werden können.

Trends µ-genau

hy-Press-System

Der Brennpunkt eines fasergekoppelten Hochleistungs-Diodenlasers wird mit einem hochdynamischen Strahlablenkungssystem von der Blechoberseite her an den zu bearbeitenden Stellen positioniert. Dabei erwärmt sich das Blech innerhalb von wenigen Hundertstelsekunden lokal. Aufgrund des so erhöhten Fließvermögens des Stahls reduzieren sich die Schneidkräfte beim Stanzen um bis zu 80 Prozent, der Glattschnittanteil bei Federstahl (1.4310) steigt dabei auf bis zu 100 Prozent, der Kanteneinzug nimmt um mehr als 60 Prozent ab. Die Bestrahlungsstation wird zwischen den Stanzwerkzeugen eingebaut, ein Umbau der Presse ist nicht erforderlich. So eignet sich das System als Upgrade für bestehende Pressen. Lediglich die Werkzeuge werden so modifiziert, dass der Laserstrahl das Blech an den gewünschten Positionen erreicht.

Vor dem Stanzen lokal erwärmen

Unmittelbar vor dem Stanzen wird das Blech mit einem Laserstrahl lokal erwärmt und lässt sich dann aufgrund der stark verbesserten Umformbarkeit leichter stanzen. Während beim traditionellen Stanzen das Material nur zum geringen Teil

Löcher mit Abmessungen in einer Größenordnung von 0,6 mm können mit nahezu beliebiger Kontur auch in hochfesten Blechen hergestellt werden.

geschnitten und zum größten Teil gebrochen wird, ist es beim lasergestützten Lochen umgekehrt: Löcher mit einem durchgängigen Glattschnittanteil lassen sich jetzt im Normalschneidverfahren in traditionellen Folgeverbundwerkzeugen mit integriertem hy-Press-System-Upgrade für eine lasergestützte Blechbearbeitung herstellen. Das bedeutet: präzise gefertigte Rund- und Langlöcher, glatte Kanten und wirtschaftliche Fertigung.

Die Lochanstalt Aherhammer hatte das IPT beauftragt, das im Institut ent­wickelte hy-Press-System für die laser­unterstützte Blechbearbeitung an das Stanzen von Blechen in Folgeverbundwerkzeugen anzupassen. Das neu ent­wickelte Verfahren ermöglicht das Arbeiten „vom Coil“ und bietet so im Vergleich zu den traditionellen Methoden ein großes Einsparpotenzial.

Kontakt:

• Lochanstalt Aherhammer Stahlschmidt & Flender GmbH, www.aherhammer.de
• Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT,  www.ipt.fraunhofer.de