Handgeführtes Lasersystem zum Härten von Schneid- und Umformwerkzeugen

Zur Zeit wird ein Lasersystem zum Härten von hochbeanspruchten Schneid- und Umformwerkzeugen entwickelt. Da das System auf ein kompaktes, handgeführtes Lasersystem basiert, soll eine zeit- und kostengünstige Bearbeitung möglich sein.

Entwicklung handgeführter Lasersysteme zur Flexibilisierung des Härtens an Umform- und Schneidwerkzeugen. Für komplexe Werkstückgeometrien soll ein neuartiges Handlaser-Werkzeug entwickelt werden, mit dem eine zeit- und kostengünstige Bearbeitung möglich ist und mit dem die Schwierigkeiten der konventionellen Verfahren durch eine präzise lokale und zeitliche Energieeinbringung vermieden werden können.

Aufbauend auf Voruntersuchungen und den Erfahrungen mit den bereits am LZH entwickelten Handsystemen zum Laserstrahlschneiden und -schweißen wurde zuerst ein Konzept für das handgeführte Härten erstellt. Besondere Berücksichtigung fand hierbei die Zugänglichkeit bei komplexen Bauteilgeometrien, die durch ein entsprechendes Antriebskonzept und eine kompakte Strahlführung gewährleistet werden muss.

Zur Zeit wird ein kompaktes System für 3D-Härtespuren in strukturkritischen, hochbeanspruchten Werkzeugbereichen aufgebaut. Die im LZH zur Verfügung stehenden Nd:YAG-Laser mit maximal 4 kW Ausgangsleistung werden als Lasersysteme verwendet. Die Temperaturregelung wird auf Basis des am LZH entwickelten pyrometerbasierten TemCon®-Systems erfolgen. Auch die Ausarbeitung eines umfassenden Sicherheitskonzeptes für die industrielle Praxis ist Teil des gemeinsamen Projektes.

Für die Untersuchungen sollen in erster Linie die Stahlwerkstoffe 1.2311, 1.2379, 1.2333 und GGG70 verwendet werden.

Unter Berücksichtigung realer Konturverhältnisse werden die Antriebskonzepte erprobt und angepasst. Außerdem sollen die Grenzen der Zugänglichkeit ermittelt werden. Parallel dazu soll der Einfluss des Strahleinfallswinkels sowie verschiedener Strahlformen (u.a. Linienform durch Zylinderlinse) und scannender Spiegeloptiken auf die Härteergebnisse systematisch untersucht werden.

Die Industriepartner im Projekt sind die BMW AG, Eifeler Lasertechnik GmbH, Feintool Research & Development Ltd., Dörrenberg Edelstahl GmbH, Salzgitter AG und Schuler Held Lasertechnik GmbH. Das Projekt, das bis Mitte 2005 läuft, wird aus Mitteln der AiF durch die Europäische Forschungsgesellschaft für Blechverarbeitung e.V. gefördert.

Kontakt:
Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH)
Michael Botts
Hollerithallee 8
D-30419 Hannover
Tel.: +49 511 2788-151
Fax: +49 511 2788-100
E-Mail: bt@lzh.de