Forschungsinstitut stellt innovative Lasertechnik vor Effizienter und flexibler als bisherige Verfahren

Forschungsinstitut stellt innovative Lasertechnik vor

Effizienter und flexibler als bisherige Verfahren

Tiefziehwerkzeug mit keramischen Formeinsätzen: Mit den neuen Hochleistungswerkzeugen lassen sich selbst komplexe Geometrien formen Bild: IPT
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Das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie (IPT) zeigt in Hannover neue Verfahren zum Laserfügen und Umformen. Gegenüber herkömmlichen Methoden bieten sie deutliche Vorteile.
Auf der internationalen Fachmesse Euroblech 2006 präsentiert das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie (IPT), Aachen, aktuelle Highlights seiner Forschungs- und Entwicklungsaktivitäten rund um die Blechbearbeitung. Auf dem Fraunhofer-Gemeinschaftsstand in Halle 11, Stand F44, zeigt das Institut neue Verfahren zum Laserfügen und Umformen sowie keramische Formeinsätze für Tiefziehwerkzeuge.
Laserstrahlschweißen und -löten
Laserstrahlschweißen und -löten bieten im Vergleich zu konventionellen Fügeverfahren zahlreiche technische und wirtschaftliche Vorteile. Sowohl die thermische Werkstoffschädigung als auch der Bauteilverzug lassen sich durch die lokal eng begrenzte Energieeinbringung und die hohen Vorschubgeschwindigkeiten auf ein Minimum reduzieren. Nacharbeiten an der Nahtoberfläche sind aufgrund der hohen Qualität der Fügeverbindungen meist nicht mehr erforderlich. In seinen aktuellen Forschungsprojekten entwickelt und verbessert das IPT Laserstrahlfügeprozesse für den industriellen Einsatz. Ein Schwerpunkt der Arbeiten ist das Laserstrahlschweißen und -löten der Leichtmetalle Titan und Aluminium. Am Beispiel eines filigranen, laserstrahlgeschweißten Kühlflüssigkeitsverteilers aus Titan und einer gelöteten Automobilheckklappe, die in Zukunft aus Aluminium gefertigt werden kann, zeigt das IPT kommende Einsatzfelder dieser Verfahren.
Laserunterstütztes Drückumformen
Die wachsende Nachfrage nach hochbelastbaren Komponenten für die Luft- und Raumfahrttechnik, die Automobilindustrie, den chemischen Anlagenbau und die Medizintechnik fordert den Einsatz leistungsfähiger Werkstoffe. Um Bauteile wie Einströmdüsen, Tankböden, Felgenringe oder Laborzentrifugen aus einem Stück zu fertigen und damit beispielsweise sicherheitskritische Schweißnähte zu vermeiden, setzt die Industrie hier vielfach auf das Metalldrücken. Doch gerade bei eher sprödharten Hochleistungswerkstoffen aus Stahl, Titan- und Nickelbasislegierungen stößt das Verfahren schnell an seine Grenzen. Mit Unterstützung des Lasers lässt sich durch die gezielte Wärmeeinbringung der Umformgrad verbessern und damit die Flexibilität und Leistung bestehender Drückanlagen steigern. Auf der Euroblech präsentiert das IPT beispielhaft einige komplexe Hochleistungsbauteile, die mit Unterstützung des Lasers in ihre Form gebracht wurden, sowie keramische Drückrollen.
Keramische Formeinsätze
Um die Standzeit von Tiefziehwerkzeugen deutlich zu verbessern, entwickelt das IPT neue Prozesse zur Herstellung keramischer Formeinsätze. Durch den Einsatz von Siliziumnitrid als Werkzeugwerkstoff erhöht sich die Standzeit gegenüber konventionellen Werkzeugen um ein Vielfaches. Selbst komplexe Geometrien lassen sich mit den neuen Hochleistungswerkzeugen formen, die durch ultraschallunterstütztes Schleifen, laserunterstützte Zerspanung und NC-Formschleifen hergestellt werden. Das Tiefziehwerkzeug, das im Rahmen des Fraunhofer-Demonstrationszentrums AdvanCer auf der Messe vorgestellt wird, wurde im InnoNet-Verbundforschungsprojekt „KeraForm – Entwicklung keramischer Hochleistungsformeinsätze für die Blechumformung“ entwickelt. re
Lasereinsatz verbessert Leistung von Drückanlagen
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