Die Einsatzgebiete des Lasers in der Werkzeugindustrie
Vollautomation
Im Bereich der Massen- und Fließbandproduktion sind schnelle Taktzeiten und eine maximale Ausbringung notwendig. Dieser BARRACUDA beherrscht die Vollautomation für palettierte Aufgaben. Die Greifer setzen die Bauteile der linken Palette in den integrierten Teilapparat des Rundtisches. Der Rundtisch bewegt das Bauteil vor die Laserlinse. Das hochauflösende Kamerasystem erkennt die Drehung und Lage des Bauteils und dreht das Bauteil in die korrekte Position. Der Laser bringt nun eine Mikrogravur an der Schneide auf. Der zweite Greifer entnimmt das fertig bearbeitete Bauteil und setzt es automatisch in die rechte Palette.
Halbautomation
Die Automation in der Werkzeugindustrie am Beispiel einer Laseranlage zur Beschriftung von Handwerkzeugen. Die Mehrtaktautomation verhilft viele Arbeitsschritte zu kombinieren, und ermöglicht so eine zweckmäßige Ökonomie. Neben der Automation sind auf der Anlage individuelle Beschriftungen und Gravuren z.B. für Prototypen möglich. Klicken Sie hier für das SHARK Rundtaktautomat Video. Je nach Browser kann es einige Sekunden dauern bis der Film startet.
Gelaserte Skalierung mit "Drall" auf einem gedrehten Stufenbohrer
Diese Aufgabe fordert einer Laseranlage einiges ab. Die gedrehte Skalierung auf dem Stufenbohrer setzt einen NC-gesteuerten Teilapparat und eine leistungsstarke Software vorraus. Der Stufenbohrer muß während des Laservorgangs gleichzeitig gedreht werden um die exakte Position der Zahlen zu gewährleisten. Das Material dieses Beispiels ist brüniertes HSS.
Beschriftung auf Schäften von Hartmetallwerkzeugen
Die Weißbeschriftung ist das leichte Anschmelzen der Oberfläche, so das kleine Schmelzkrater entstehen, die das Licht dann diffus reflektieren, ähnlich einer sandgestrahlten Oberfläche. Dabei wird nur im winzigsten Maß Material abgetragen. Der Abtrag beträgt bei der Weißbeschriftung deutlich weniger als 1µm. Im Prinzip ist die Weißbeschriftung eine spezielle Form bzw. Grenzform der Gravurbeschriftung. Die Gravurbeschriftung zielt in der Regel auf eine dunkle Verfärbung des Gravurgrundes und bei der Weißbeschriftung möchte man eine helle Oberfläche bekommen.
Beschriftung von Werkzeugaufnahmen
Brünierter Werkzeugstahl eignet sich hervorragend für die Laserbearbeitung. Es ist möglich die brünierte Schichte abzutragen um ein sehr gut lesbares Ergebnis zu erzielen. Bei härteren Anforderungen ist es auch möglich eine tiefere Gravur vorzumnehmen um die Lesbarkeit zu wahren.
Mehrkopfsystem sind in der Lage die Werkzeugaufnahmen an mehreren Stellen gleichzeitig zu beschriften.
3D Mikrogravur von Spanleitstufen auf unterschiedlichsten Werkzeugen
Ein Bereich der 3D Lasergravur ist die Herstellung von Spanleitstufen auf Werkzeugen. Die Umsetzung der Struktur auf mechanischem Wege, z.B. durch Fräsen, ist aufgrund der geringen Größe und hohen Auflösung der Strukturelemente in der Regel sehr langwierig oder gar nicht umsetzbar.
3D Spanleitstufe in PKD (Polykristalliner Diamant)
PKD-Schneiden sind aufgrund ihrer Eigenhärte sehr schwierig zu bearbeiten. Die Funkenerosion oder das Schleifen mit Diamantschleifscheiben eignen sich nur zum Schärfen. Wenn jedoch präzise Spanleitstufen in das Material eingebracht werden sollen ist der Laser das einzige Mittel. Völlig verschleißfrei und ohne Rücksicht auf das Material brennt das gebündelte Licht jede 3D Form in das Material.
Lasergravuren und -beschriftungen von Gummi und Kunststoffen in der Werkzeugbranche
Am Beispiel rechts ist eine Gravur des Gummigriffes eines Schraubendrehers zu sehen. Die Geschwindigkeit ist neben der Präzsision nur ein Vorteil des Laser bei Gummi. Wiederholgenauigkeit und eine extrem lange Standzeit (Faserlaser bis zu 100 000h!) sind weitere Vorzüge.
Flexible Lasermaterialbearbeitung im Heinrich Kipp Werk
Der BARRACUDA von ACSYS ist ein höchst flexibles, präzises Laserbearbeitungszentrum. Für KIPP wurde die Laseranlage mit einem Barcodescanner und einer Datenbankanbindung ausgerüstet. Mittels dieses Scanners werden die unterschiedlichen Vorgänge in der Produktion ausgelesen und das jeweilige Programm automatisch geladen. KIPP produziert individuell nach Auftragseingang. Diese Produkte werden entsprechend der Anforderung des Kunden mit dem Laser markiert. „Durch den größeren Verfahrweg und die hohe Präzision, bietet der BARRACUDA völlig neue Möglichkeiten für unterschiedlichste Teile.“ meint Herr Angelicchio, Teamleiter im KIPP-Logistikzentrum. „Die Laseranlage hat eine Vielzahl neuer Features, die uns bei einer Schulung im Hause KIPP ausführlich erläutert wurden.“ Bis heute sind auf der Laseranlage mehr als 350 verschiedene Bearbeitungsprogramme abgelegt.