hy-PRESS III: Einfachere Bedienung und mehr Sicherheit für die laserunterstützte Blechbearbeitung

Pressemitteilung / 10. Juli 2015

Konventionelle Werkzeuge stoßen beim Umformen hochfester und spröder Bleche aus Kupfer, Titan, Edel- oder Federstahl rasch an ihre Grenzen. Lokales Erwärmen, etwa mit dem Laser, entfestigt die Werkstoffe jedoch soweit, dass sie sich leichter umformen oder stanzen lassen. Das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT nutzt dieses Prinzip in seinem modularen »hy-PRESS«-System und rüstet es in der neuen Version mit zusätzlichen Steuerungsmöglichkeiten, einer verbesserten Erwärmungseinheit und weiteren Neuerungen aus. Auf der Blechexpo vom 3. bis 6. November 2015 in Stuttgart stellt das Aachener Institut die dritte Generation des Systems unter dem Namen »hy-PRESS III« dem Messepublikum vor.

Das hy-PRESS-III-Modul zur laserunterstützten Blechbearbeitung verfügt gegenüber seinen Vorgängern über eine neue Steuerungsarchitektur, die die Bedienung des Systems und die Integration in bestehende Stanz-Biege-Prozesse noch einmal deutlich vereinfacht. Die dezentrale Steuerung beruht auf einem industriell weit verbreiteten Beckhoff-System. Die Anbindung an das Pressensystem kann jetzt erstmals mit einer Vielzahl von Bussystemen, wie beispielsweise Ethercat oder Profibus und auch mittels digitaler und analoger Signale erfolgen. So wird der Wechsel zwischen unterschiedlichen Pressensystemen vereinfacht. Eine passwortgestützte User-Content-Verwaltung erlaubt es außerdem, individuelle Einstellungen sicher zu speichern. Die weiterentwickelte Schwingungsentkopplung verbessert die Betriebssicherheit der Erwärmungseinheit.

Das neue hy-PRESS III verfügt über eine Bearbeitungsfläche auf dem durchlaufenden Blech-Coil von 160 x 160 mm², auf der unterschiedliche Bleche mit einer Strahlablenkgeschwindigkeit von mehr als 20 m/s mit einer Laserleistung von 4,5 kW lokal erwärmt werden können. Im Folgeverbundwerkzeug ist somit die laserunterstützte Bearbeitung in Abhängigkeit der Materialien und der zu erwärmenden Fläche mit bis zu 240 Hüben pro Minute möglich.

Bessere Schneid- und Umformergebnisse durch gezieltes Erwärmen

Die modulare hy-PRESS-III-Pressen-Erweiterung, die vom Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT entwickelt wurde, erlaubt es, Bauteile aus hochfesten Stählen mit hoher Bauteilkomplexität und Kantenqualität bei geringem Werkzeugverschleiß zu produzieren. Der Laser erwärmt den Werkstoff dafür gezielt an den Stellen, die mit dem Werkzeug bearbeitet werden sollen. Dadurch verringert sich reversibel die Festigkeit des Blechs und es lässt sich leichter umformen. Das System übertrifft damit die konventionelle Blechbearbeitung sowohl beim Biegen als auch beim Prägen, Tiefziehen, Schneiden und Kragenziehen.

So lässt sich beispielsweise der Biegeradius von Federstahl in Walzrichtung der Bleche von zwei auf einen Viertelmillimeter verringern. Beim Tiefziehen wird das fehlerfreie Ziehverhältnis mehr als verdoppelt. Beim Schneiden erreichen Werkzeuge in der Serienfertigung sogar einen Glattschnittanteil von 100 Prozent bei einem Schnittspalt von zehn Prozent der Blechdicke. Auch Prägetiefen bis zu 50 Prozent der Blechdicke werden bei Federstahl 1.4310 möglich. Praxistests haben gezeigt, dass der Einsatz des hy-PRESS-Systems die Standzeit der Umformwerkzeuge bis zu 50 Prozent verlängert. Zusammen mit industriellen Kunden konnte ebenfalls die Erhöhung der fehlerfreien Kragenhöhe durch Laserunterstützung beim Kragenziehen nachgewiesen werden.

Das neue hy-PRESS III wird nicht mehr nur für Forschungszwecke am Institut genutzt, sondern auch bereits für einen Großkunden aufgebaut und im Herbst 2015 geliefert.