• Firma: LASERPLUSS AG
  • Land: Deutschland
  • Artikel vom: 21 November 2011
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  • Kategorie(n): WERKZEUG FERTIGUNG, Laserbearbeitung
  • Wie Licht Werzeuge entstehen lässt

    Kaum ein Produkt in unserer Umgebung kommt bei seiner Herstellung an Span abhebenden Werkzeugen vorbei. Selbst der Stuhl, auf dem Sie gerade sitzen (auch wenn er aus Holz ist) wird mit Diamant-Werkzeugen bearbeitet.

    Immer neue exotischere Materialien fordern Werkzeuge mit erhöhter Standzeit, komplexeren Konturen oder härteren Schneidstoffen. Was leistet die Laserbearbeitung heute und was kann in der Zukunft erwartet werden? Klärende Antworten gibt Dipl. Ing. Werner Schulz, Vorstand der Laserpluss AG.

    Interview mit Werner Schulz, LASERPLUSS AG

    DB: Seit wann existieren bei Ihnen Erfahrungen im Einsatz der Lasertechnik auf Diamant zur Herstellung von Werkzeugen?

    Die Laserpluss AG beschäftigt sich seit nunmehr 10 Jahren mit der Herstellung von Laseranlagen zur Präzisionsbearbeitung. Wir haben schon früh erkannt, dass der Laser sich zur defi nierten Bearbeitung von Diamant eignet. Schnell wurde diese Technik von der Werkzeugindustrie entdeckt. Ein Einsatzgebiet ist dabei die Herstellung von defi niertem Schneiden aus Diamant-Werkstoffen für Span abhebende Werkzeuge.Um ein perfektes Ergebnis am Werkzeug zu erreichen bedarf es der richtigen Kombination aus Laser, Optik, Maschine und Steuerung. Zu allem Punkten darf natürlich auch die Wirtschaftlichkeit und Zuverlässigkeit nicht vergessen werden. Der RayCutter der Laserpluss AG ist die perfekte Symbiose dazu.

    DB: Wie kamen Sie auf die Idee, mit dem Laser Diamant zu bearbeiten?

    Es war der verzweifelte Versuch des Europa- Vertriebs eines CVD-Herstellers vor über 10 Jahren, Wege und Möglichkeiten zur Verbreitung seiner sehr überlegenen Materialien zu fi nden. Da CVD in hoher Qualität nur schwer zu schleifen und nicht zu erodieren ist, mussten andere Wege zur Bearbeitung gefunden werden. Die Anwendung geeigneter Lasertechnik zeigte hier schnell sehr viel versprechende Ergebnisse.

    DB: Wann wurde die erste Anlage in Betrieb genommen?

    Direkt im Jahr 2000 wurden 2 Anlagen vom Reißbrett verkauft und wenig später in Betrieb genommen. Diese werden heute noch zur Herstellung fi ligraner Diamant-Bauteile eingesetzt.

    DB: Was hat der Technik zum Durchbruch verholfen?

    Zwei Dinge: Stärkere Laserquellen und der Mut einiger Unternehmer Ihrer eigenen Überzeugung zu folgen. Nachdem wir Unmengen gelaserte Werkzeuge verteilt hatten, wurden dann doch die Skeptiker überzeugt. Feldtests, die zum Teil sehr lange laufen, haben die Überlegenheit gelaserter Schneidkanten eindrucksvoll gezeigt.

    DB: Wo liegen die eindeutigen Vorteile der Lasertechnik?

    Die Schneidkanten haben keine Ausbrüche, wie es von geschliffenem PKD bekannt ist. Die Schneidkanten sind mit einer gleichmässigen Verrundung bis hinunter zu 1μm herstellbar. Es existiert keine thermische Schädigung. Selbst bei 4μm Korngrösse werden die Diamanten durchtrennt. Es gibt keine Auswaschungen der Bindephase bei PKD. Die Festigkeit der Schneide wird also nicht beeinfl usst. All das führt im Einsatz der Schneiden zu besseren Bearbeitungsergebnissen und deutlich höherer Standzeit bei höher Genauigkeit. Wird CVD eingesetzt, vervielfachen sich diese Vorteile noch einmal.

    DB: Was ist der wichtigste Nutzen für den Anwender einer Laseranlage von Laserpluss?

    Qualitativ hochwertige Schneiden aus diamanthaltigen Werkstoffen in nahezu beliebigen Formen und Geometrien sind nun endlich wirtschaftlich herstellbar. Die Anlagen von Laserpluss lassen sich individuell in den laufenden Betrieb integrieren. Ferner werden keine Verbrauchsmaterialien benötigt, die Betriebskosten sind gering und die erstellten Werkzeuge haben eine wesentlich höhere Qualität.

    DB: Was kann heute erreicht werden?

    PKD-Mischung mit hohem Diamantanteil und CVD sowie andere nicht leitende Materialien lassen sich nur noch mittels Laser bearbeiten. Die Bearbeitung beispielsweise von CVD mittels Laser ist in der Regel 3 - 5 mal schneller als mit bestehenden Schleifverfahren. Es gibt zwei Werkzeuggruppen: Feststehende Werkzeuge (für Drehprozesse) und rotierende Werkzeuge (für Fräs- und Bohrprozesse). In beiden Gruppen lassen sich Standzeiten der Werkzeuge und Qualität der Bearbeitung erhöhen. Zusätzlich werden neue Möglichkeiten eröffnet.

    DB: Muss der Werkzeugkonstrukteur umdenken, um lasergerechte Werkzeuge zu erstellen?

    Im Gegenteil, eher ist hier ein Weiterdenken sinnvoll, denn die Laserbearbeitung macht Vieles, gerade mit Diamantwerkstoffen, erst möglich, was mit konventionellen Methoden nicht oder nur mit sehr hohem Aufwand herstellbar war. Das schafft auch neue Märkte.

    DB: Worauf muss der Werkzeughersteller achten?

    Diamant wird in Zukunft vermehrt als Schneidstoff eingesetzt. Gesteigerte Qualitätsanforderungen und zur Zeit noch exotische Materialien erfordern den Einsatz hochfester Schneidstoffe. Diamant ist somit die Zukunft!

    DB: Gibt es Nachteile?

    Bei Einsatz der richtigen Technik entstehen nur Vorteile. Voraussetzung dafür ist ein Umdenken der Bearbeiter weg von konventionellen Methoden hin zur Laserbearbeitung.

    Schneidstoffe. Diamant ist somit die Zukunft!

    DB: Muss nach der Bearbeitung durch den RayCutter in irgendeiner Form nachbearbeitet werden?

    Nein, die mit dem RayCutter bearbeiteten Schneiden sind sofort einsatzbereit. Es wird üblicherweise nur der abtragsbedingte Staub von den Schneiden entfernt, dies dient aber rein zu optischen, kosmetischen Zwecken.

    DB: Welche Genauigkeiten werden erreicht?

    Bei PKD, auch bei grobkörnigem oder mischkörnigem Material werden Kantenradien bis zu 1μm ohne Ausbrüche erreicht. Bei CVD sind, wegen des höheren Diamantanteils, sogar noch geringere Kantenradien möglich. Ein weiterer Vorteil der Laserbearbeitung ist die kräftefreie Behandlung der Werkzeuge. Filigrane Werkzeuge wie Fräser bis 0,1mm Durchmesser können aus Diamant sehr schnell hergestellt werden.

    DB: Wie aufwendig ist die Programmierung des RayCutters?

    Die Programmierung ist kein Hexenwerk und nicht schwieriger, als bei konventionellen Verfahren. Ausgehend von den Daten des Werkzeugkonstrukteurs wird die Maschine Software unterstützt programmiert. Nach Festlegung des zu bearbeitenden Materials und deren laserspezifi schen Eigenschaften werden einfach die Laserparameter eingegeben und die Maschine gestartet.

    DB: Ist eine Automation möglich?

    Dies ist nicht nur möglich, sondern wird von uns sogar empfohlen. Die Laserpluss AG bietet hier vielfältige Automatisierungsmöglichkeiten an, mit denen es durchaus auch möglich ist über das Wochenende mannlos zu produzieren. Im Übrigen bietet die Konzeption des RayCutters bereits eine Automation zur Herstellung von Schneidplatten in der Basisausführung. Die Bauteile werden einfach auf einer Palette fi xiert und dann im Nutzen abgearbeitet. Bis zu 200 Stück ohne Eingriff eines Anwenders sind hier möglich.

    DB: Können Sie Aussagen bzgl. der Betriebskosten machen?

    Die Betriebskosten sind deutlich geringer, als bei den konventionellen Verfahren Erodieren oder Schleifen. Es werden bei der Laserbearbeitung praktisch keine Verbrauchsmaterialien benötigt. Ebenso sind aufgrund geringer durchschnittlicher Leistungen der Laser keine externen Kühlkreislaufe nötig.

    DB: Wie lange dauert denn eine typische Bearbeitung einer CVD-Schneide?

    Pauschal läßt sich das kaum beantworten. Das hängt stark von der Geometrie und somit insbesondere vom abzutragenden Volumen und der Genauigkeit ab. Typische Schneiden mit dem Laserprozess zu erstellen dauern in der Regel nur wenige Minuten. Beispielsweise dauert die Bearbeitung einer CVD-Schneide mit 10mm Schneidkante und einem Radius von 0,5mm ca. 2-3 Minuten.

    DB:Wird der Kunde auch nach dem Kauf einer Anlage unterstützt?

    Wir verstehen uns nicht nur als Maschinenlieferant, sondern als Partner des Kunden. Wir bieten individuelle Prozessunterstützung bis zum LiveTime-Support durch unsere Servicetechniker und zwar schon heute weltweit.

    Wie danken für das Interview