Zerspanung

A. Monforts Werkzeugmaschinen: Drehen und Härten in einer Maschine

| Redakteur: Matthias Vogel

Werkzeugrevolver mit Laserstrahlwerkzeugen für die Oberflächenbearbeitung.
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Werkzeugrevolver mit Laserstrahlwerkzeugen für die Oberflächenbearbeitung. (Bild: Fraunhofer IPT)

Das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT und die A. Monforts Werkzeugmaschinen GmbH & Co. KG führten ein neues Werkzeugsystem während der Metav vor. Das Besondere an dem Werkzeugsystem ist ein integrierter fasergekoppelter Laser. Prozessschritte wie Härten, Umschmelzen, Legieren oder Auftragschweissen, die mit dem Laser ausgeführt werden, lassen sich damit flexibel in die Fertigungsabläufe einbinden.

Kürzere Durchlaufzeiten und eine höhere Flexibilität in der Drehbearbeitung bietet ein neues Werkzeugsystem, mit dem Werkstücke direkt in der Drehmaschine gehärtet werden. Das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT und die A. Monforts Werkzeugmaschinen GmbH & Co. KG führten dieses Werkzeugsystem während der Metav, der internationalen Fachmesse für Fertigungstechnik und Automatisierung, vor.

Drehen und Härten in einer Aufspannung

Das Besondere an dem Werkzeugsystem ist ein integrierter fasergekoppelter Laser. Der Laserstrahl wird dabei ausserhalb des Bearbeitungsraums erzeugt und über einen Lichtleiter in den Werkzeugrevolver der Drehmaschine geführt. Dieser enthält nun nicht mehr nur die konventionellen Drehwerkzeuge, sondern auch Laserstrahlwerkzeuge für unterschiedliche Bearbeitungsaufgaben. Prozessschritte wie Härten, Umschmelzen, Legieren oder Auftragschweissen, die mit dem Laser ausgeführt werden, lassen sich damit flexibel in die Fertigungsabläufe einbinden.

Die Vorteile des neuen Werkzeugsystems liegen auf der Hand: Rüst-, Transport- und Liegezeiten entfallen, weil die bislang getrennten Arbeitsschritte Drehen, Härten und Hartdrehen in einem einzigen automatisierten Fertigungsablauf in derselben Aufspannung erfolgen. Das verkürzt die Durchlaufzeiten und erhöht die Flexibilität des Anwenders, der für die Laserbearbeitung nicht mehr auf externe Dienstleister angewiesen ist. Ausserdem kann das System sehr einfach nachträglich in konventionelle Drehmaschinen integriert werden und lässt sich selbst ohne Fachkenntnisse der Lasertechnik bedienen.

Mit Laserunterstützung keramische Werkstücke direkt drehen

Eine weitere Anwendung des Systems ist die Fertigung geometrisch komplexer Bauteile aus Siliziumnitrid-Keramik durch laserunterstütztes Drehen. Dabei wird das Werkstück vor dem Eingriff der Werkzeugschneide durch den integrierten Laser lokal erwärmt und damit die Festigkeit des Werkstoffs reduziert. So gelingt es nun, auch grössere Stückzahlen geometrisch komplexer Bauteile ausgehend von standardisiertem Stangenmaterial als Halbzeug komplett zu bearbeiten.

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