Auf der Euroblech hat die Lochanstalt Aherhammer gemeinsam mit dem Fraunhofer IPT erstmals hochfeste Bleche gezeigt, die lasergestützt gelocht wurden. Das Verfahren eröffnet den Konstrukteuren neue Möglichkeiten, Komponenten aus Blechen zu entwickeln, die zum einen kleine, präzise gefertigte Löcher haben und zum anderen hohen mechanischen Belastungen widerstehen.
Der Autor: Dr.-Ing. Uwe Stein, Fachjournalist, Aachen
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 und oft langwierig und teuer – wenn es überhaupt prozesssicher möglich war.
Die vom Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT entwickelte, lasergestützte Blechbearbeitung erschließt jetzt neue Möglichkeiten. Mit umfangreichen Tests haben die Lochanstalt Aherhammer und das Aachener Institut den Nachweis erbracht, dass Bleche aus hochfesten Edelstählen – etwa aus dem Werkstoff 1.4310 – mit außergewöhnlich kleinen Löchern wirtschaftlich in Serie hergestellt werden können.
Präzise gefertigte Rund- und Langlöcher
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 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.
Auf der Messe stellen die beiden Projektpartner das Verfahren vor und zeigen Bleche aus hochfestem Edelstahl mit Rund- und Langlöchern mit Durchmessern von 0,6 mm bzw. 0,6 mm x 3,0 mm in 0,6 mm Edelstahl mit exzellenter Kantenqualität. 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 beinhaltet so im Vergleich zu den traditionellen Methoden ein großes Einsparpotenzial.
Hintergrund: Blechbearbeitung mit Hy-Press
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 lokal innerhalb von wenigen Hundertstelsekunden. Aufgrund des so erhöhten Fließvermögens des Stahls reduzieren sich die Schneidkräfte beim Stanzen um bis zu 80 %, der Glattschnittanteil bei Federstahl (1.4310) steigt dabei auf bis zu 100 %, der Kanteneinzug nimmt um mehr als 60 % 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. I
Info & Kontakt
Lochanstalt Aherhammer Stahlschmidt & Flender GmbH Matthias Plate, Vertriebsleiter Tel.: 02732 5853-0 info@aherhammer.de www.aherhammer.de
Direkt zum Download der Broschüre „Laserunterstützte Blechbearbeitung“
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