Effiziente Blechbearbeitung von Hochleistungswerkstoffen in Folgeverbundwerkzeugen mittels lokaler Lasererwärmung

Konventionelle Verfahren zur Blechbearbeitung wie das Scherschneiden oder Umformen stoßen bei Hochleistungswerkstoffen häufig an ihre Grenzen. So sind einwandfreie Schnittkanten bei hochfesten Blechen aus Stahl, Titan oder Aluminium in Transfer- und Folgeverbundwerkzeugen nur schwer zu erreichen. Neue Fertigungstechnologien sind gefordert, um den steigenden Qualitätsanforderungen gerecht zu werden.

Laserunterstützte Blechbearbeitung für kritische Bauteilbereiche

Das Fraunhofer IPT setzt einen Hochleistungslaser zur Unterstützung der Blechbearbeitung ein: Die Lasertechnologie wird in Transfer- oder Folgeverbundwerkzeuge integriert, um hochfeste Bleche vor der Bearbeitung kurzzeitig lokal zu erwärmen. Dadurch können die Werkstoffe in kritischen Bauteilbereichen deutlich besser umgeformt oder geschnitten werden. Konventionelle Maschinen- und Werkzeugtechnologien erzielen mit der Unterstützung des Lasers höhere Schnittqualitäten und Umformgrade.

Effiziente Blechbearbeitung im Folgeverbundwerkzeug

Bisherige Forschungsergebnisse zum Scherschneiden zeigen, dass mit der lokalen Erwärmung Glattschnittanteile von 100 Prozent erreicht werden können. Dabei liegen die Schneidkräfte bis zu 70 Prozent unter dem konventionellen, kalten Prozess. Bei der Umformung durch Kragenziehen ist eine Verdopplung der Aufweitverhältnisse möglich. Auch beim Biegen, Prägen und Tiefziehen bietet die lokale Lasererwärmung Vorteile: Mit einem hochfesten Federstahl wurden kleinste Biegeradien sowie große Zieh- und Prägetiefen erzielt. Mit geeigneter Temperaturführung für den jeweiligen Werkstoff können auch lokal gehärtete Blechbauteile im Folgeverbundwerkzeug hergestellt werden.

Individuelle Lösungen für die Blechbearbeitung

Das Fraunhofer IPT entwickelt serientaugliche lokale Lasererwärmungsprozesse für Ihre individuellen Blechbauteile und -werkstoffe. Neben grundlegendem Know-how in der Lasersystemtechnik, Blechbearbeitung und Werkstofftechnik stehen moderne Lasersysteme und Pressentechnik für Machbarkeitstests bis hin zur Nullserienproduktion nach aktuellem Industriestandard zur Verfügung. Metallografische Werkstoffanalysen ergänzen das Leistungsangebot.

Unsere Leistungen im Überblick

• Machbarkeitsversuche für Ihre individuellen Bauteile und Blechwerkstoffe
• Ermittlung optimaler Erwärmungsparameter für definierte Bearbeitungsqualitäten
• Analyse des Einflusses lokaler Lasererwärmungsprozesse auf die mechanisch-technologischen Bauteileigenschaften
• Wirtschaftlichkeitsbetrachtung der Integration von Laseranlagen in Blechbearbeitungsprozesse
• Nullserienproduktion mit Betrachtung der Prozessstabilität