BBW Lasertechnik GmbH: Lasergerechte Konstruktion schöpft Kostenpotenzial

>> Vielen Konstrukteuren sind die Möglichkeiten, die sich durch die Laserverfahren bieten, nur unzureichend bekannt. Die Wahl der bestgeeigneten Bearbeitungsverfahren und eine fertigungsgerechte Bauteilgestaltung führen zu kosteneffektiven sowie präzisen Komponenten. Ein Beispiel dafür ist die komplexe Baugruppe einer Abgasrückführleitung für einen Verbrennungsmotor eines renommierten Fahrzeugherstellers.

Anbieter zum Thema

Schwarz AG - Warmpresswerk

ATP Hydraulik AG

eMDe Blechfabrik AG

BBW Lasertechnik GmbH

Die intelligente Kombination lasergeschnittener Blechteile und zum Teil einfacher mechanisch gefertigter Bauteile verdeutlicht das Potenzial, das hinter einer lasergerechten Konstruktion stecken kann. Mit traditionellen Fertigungsverfahren wäre diese Komponente sehr viel aufwändiger zu produzieren.

Ein Beispiel für eine raffinierte Blechlösung ist die Baugruppe «Abgasrückführleitung». Diese Baugruppe ist im Bereich des Motors bei einem Premiumhersteller der deutschen Automobilindustrie eingebaut. Entsprechend dem Prinzip der einfachen Zwischenbaugruppe konnte BBW Lasertechnik eine kostensparende Lösung verwirklichen. Die spezifischen Vorteile der Laserbearbeitung voll ausschöpfend, bestand die Kunst darin, die Funktionseigenschaften durch einfache, aber hochgenaue Einzelteile zu ersetzen, die dann schrittweise zur fertigen Baugruppe gefügt werden konnten.

Fertigung der Baugruppe

Die Blechstärken liegen bei 0,5 bis 0,8 Millimeter. Eine besondere Schwierigkeit der Fertigung lag darin, dass die einzelnen Bauteile eine grössere Toleranzschwankung aufweisen und damit eine sehr hohe Aufmerksamkeit den für die Fertigung notwendigen Vorrichtungen geschenkt werden musste. Ausser zwei Teilen, die von BBW Lasertechnik lasergeschnitten werden, handelt es sich um gestanzte Blechteile, die kundenseitig, also vom Automobilzulieferer, beigestellt werden. Als problematisch erwies sich die Ebenheit der gestanzten Blechteile, die mit Hilfe der Vorrichtungen zu minimieren waren. Teilweise müssen Schweissspalte von 0,3 Millimeter und mehr durch die Vorrichtungen auf unter 0,1 Millimeter gebracht werden.

Die Baugruppe besteht aus elf Einzelkomponenten und wird in sieben Arbeitsschritten mittels Laserstrahl gefügt. Abschliessend erfolgt eine 100-Prozent-Helium-Lecktestprüfung. Beide Kreisläufe, Wasser und Abgas, müssen heliumdicht sein.

Abbildung 3 zeigt die breiten Schweissnähte, die der Spaltüberbrückung und der Unrundheit geschuldet sind. Die Laserschweissungen werden mit einem gepulsten Nd:YAG-Laser durchgeführt, dessen Strahl zum Teil stark defokussiert eingestellt wurde. Durch eine geeignete Wahl der Laserparameter konnte der Wärmeeintrag in das Bauteil minimiert werden.

Aspekte der Konstruktion

Bei komplexen und absolut massgenau zu fertigenden Baugruppen ist nicht nur die Toleranzbetrachtung der Einzelteile entscheidend. Zu untersuchen sind auch die mit den notwendigen Vorrichtungen zu erzielenden Genauigkeiten. Neben dem Vorrichtungsbau, der für komplexere Baugruppen entscheidend zur Produktqualität beiträgt, ist die konstruktive Gestaltung der Einzelteile bis hin zur Baugruppe der Schlüssel zur effizienten, reproduzierbaren und kostensparenden Fertigung. Mit einfachen Blechbiegeteilen in Kombination mit Drehteilen und Standardelementen sind anspruchsvolle Lösungen realisierbar. Insbesondere durch die hohen Genauigkeiten, die beim Schneiden und Schweissen erreicht werden, stellen Baugruppentoleranzen von unter 0,1 Millimeter in der Serienfertigung kein Problem dar. Innovative und lasergerechte Konstruktion hilft ein signifikantes Kostenpotenzial zu schöpfen. <<

(ID:26090490)