Laser für Werkzeuge Laser für die Produktion ultraharter Werkzeuge

Redakteur: Anne Richter

Die neue Laser Line Ultra von Ewag bietet neue Möglichkeiten in der Produktion ultraharter Werkzeuge. Durch den Einsatz der Lasertechnologie werden Grenzen aufgebrochen, denen die heutigen Technologien Schleifen und Erodieren unterliegen. Erstmals vorgestellt wurde die Anlage auf dem Grinding Symposium United Grinding Group vom 21. bis 23. Mai 2014 in Thun.

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Neue Technologie bei Ewag: Mit der Laser Line Ultra deckt das Unternehmen auch die Lasertechnologie ab.
Neue Technologie bei Ewag: Mit der Laser Line Ultra deckt das Unternehmen auch die Lasertechnologie ab.
(Bild: Ewag)

ari. Ergänzend zu den bestehenden Technologien Schleifen, Erodieren und Messen wird mit der Laser Line Ultra von Ewag auch die Lasertechnologie abgedeckt. Somit ist Walter Ewag der einzige Vollsortimenter für das komplette Technologiespektrum der Werkzeugbearbeitung.

Laser bietet mehr Flexibilität, Qualität und Effektivität

Durch den vermehrten Einsatz von Leichtbauwerkstoffen wie Kohlefaser (CFK) aber auch spezieller Aluminiumlegierungen finden Diamantwerkzeuge immer mehr Einsatzgebiete. Der Trend zu noch härteren Schneidstoffen wie CVD-Diamant setzt den heutigen Technologien Schleifen und Erodieren Grenzen. Mit dem Einsatz der Lasertechnologie können diese Grenzen aufgebrochen werden und der Laserprozess bietet in der Werkzeugbearbeitung punkto Flexibilität, Qualität und Produktivität neue Möglichkeiten.

Mit dem Laser sind an den Werkzeugen nicht nur Konturbearbeitungen möglich, auch die 3D-Formung von Kavitäten oder Spanbrecherstrukturen können mittels Laserabtragen insbesondere in Diamantschneiden eingebracht werden. Der Einsatz modernster Ultrakurzpulslasertechnologie ermöglicht eine direkte Verdampfung der Materialien ohne signifikante Wärmeeinbringung (Kalte Ablation). Ein bemerkenswerter Unterschied zu herkömmlichen Schleif- oder Erodierverfahren besteht zudem auch darin, dass die Laserbearbeitung kräftefrei und ohne Kühlschmiermittel abläuft. Mit der Entwicklung der Laser Line Ultra will Ewag dem Zukunftstrend moderner Schneidwerkstoffe und Werkzeuganforderungen folgen.

Laserbearbeitung und -ablation in einer Aufspannung

Bei der Entwicklung der Laser Line Ultra wurde von Beginn an der Applikationsflexibilität ein grosser Stellenwert zugeordnet. So wurde ein einzigartiges Kinematikkonzept verfolgt, welches einer 5-achsigen Maschinenkinematik (x/y/z/b/c) eine 3-achsige Laserstrahlführung (u/v/w) überlagert. Dies ermöglicht die Laserbearbeitung von Werkzeugschneiden als auch die Laserablation komplexer Spanleitstufen in einer Aufspannung. Zum genauen Einmessen der eingelöteten Diamantrohlinge wird ein integrierter 3D-Messtaster verwendet. So können Ebenheitsfehler aus dem Lötprozess ausgeglichen und eine genaue Fokuslage garantiert werden.

Die 5-Achsen-Maschine ist mit modernen, wassergekühlten Direktantrieben ausgerüstet und deckt einen Verfahrbereich in x/y/z von 400 x 180 x 150 mm ab. Die Werkzeugaufnahme (c-Achse) der Maschine kann mit Spannsystemen (mechanische oder Vakuumspannung) für plattenförmige Werkzeuge ausgerüstet werden. Neu ist die hochpräzise c-Achse auch mit einer vollautomatischen Schnittstelle HSK63 für Rotationswerkzeuge, bis zu einem maximalen Flugkreisdurchmesser von 150 mm, verfügbar. Die Beladung der Laser Line Ultra erfolgt automatisch über einen standardmässig integrierten 6-Achsen-Knickarmroboter mit 3-fach-Greifkopf für autonomen Produktionsbetrieb.

Lasersteuerung in Maschinensoftware eingebunden

Die Roboterzelle der Maschine ist standardmässig mit zwei Paletten ausgerüstet. In die Maschinenstruktur ist ein 50-W-Hochleistungspikosekundenlaser integriert, inklusive Lasersteuerung und Wasser-Wasser-Wärmetauschereinheit. Die Ansteuerung des Lasers ist komplett in die Maschinensoftware eingebunden. Der Strahlengang der Laser Line Ultra ist komplett gekapselt und in einer Schutzatmosphäre unter leichtem Überdruck gegen äussere Einflüsse geschützt. Laserquelle sowie relevante optische Elemente sind in den Wasserkühlkreislauf integriert, um eine möglichst hohe Prozessstabilität zu garantieren. Die entstehenden Rauchgase und das verdampfte Material werden in der Laser Line Ultra durch die in der Maschinenstruktur integrierte Absaugung sehr prozessnahe abgesogen und in ein entsprechendes Absaug-/Filtersystem geführt. Das Gesamtsystem benötigt lediglich eine Stellfläche von 5 m2 und ist somit das kompakteste High-End-Laserproduktionszentrum für superharte Werkzeuge. <<

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