Präzise strukturierte Oberflächen oder ein besserer Schutz vor Verschleiß sind das Ergebnis neuer Verfahren zur Oberflächenfunktionalisierung. Möglich wird das durch Lasersysteme, die in 5-Achsen-Bearbeitungszentren integriert sind.
Das Aachener Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie (IPT) stellt während des 10. Internationalen Kolloquiums „Werkzeugbau mit Zukunft“ seine beiden neuen Anlagen zur Oberflächenfunktionalisierung mit dem Laser vor: Die 5-Achsen-Bearbeitungszentren vom Typ Alzmetall Laser LOB und Kern Evo Laser setzt das IPT in aktuellen Forschungs- und Industrieprojekten zur Entwicklung von Laserprozessen, etwa für den Werkzeugbau, ein. Von Bedeutung ist bei beiden Anlagen die direkte CAM-Anbindung durch eigens entwickelte CAx-Module. Sie gewährleisten durchgängige, integrierte Prozessketten zur Bearbeitung selbst komplexer Geometrien.
Mit der Alzmetall-Anlage untersuchen die Forscher Prozesse zur Laseroberflächenbehandlung für den Verschleiß- oder Korrosionsschutz: Mit dem Laser lassen sich die Randschichten komplexer, frei geformter Werkzeuge oder Bauteile flexibel und lokal mit Hartstoffpartikeln anreichern oder härten. Das verbessert die Haltbarkeit und verlängert die Werkzeugstandzeiten.
Im Präzisionsbearbeitungszentrum Kern Evo sorgt ein Ultrakurzpulslaser für den hochgenauen 5-achsigen Materialabtrag. Damit lassen sich äußerst präzise Mikrostrukturen auch in komplexe, dreidimensionale Oberflächen einbringen. Der eingebaute Pikosekundenlaser verbessert die Genauigkeit der strukturierten Oberflächen gegenüber herkömmlichen Laseranlagen noch einmal deutlich. Von besonderem Nutzen ist diese Technologie für den Werkzeug- und Formenbau, zum Herstellen von Designoberflächen, für tribologische Anwendungen, aber auch für biomedizinische Produkte und andere Komponenten, bei denen flexible und besonders präzise Oberflächenstrukturen gefragt sind.
Die beiden Laseranlagen wurden von den Maschinenherstellern gemeinsam mit dem IPT entwickelt und aufgebaut. Nun steht die neue Anlagentechnik auch Industriepartnern des Instituts für Machbarkeitsstudien und Entwicklungsprojekte zur Verfügung. hw
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