Polierzelle für hochglänzende Freiformflächen auf Stahlwerkzeugen

Die Basis für den automatisierten Polierprozess bildet ein Knickarmroboter, in den eine axial zustellbare Polierspindel integriert ist. Neue Polierwerkzeuge, deren Oberfläche durch eine Gummimembran eine konstante Druckverteilung auf das Werkstück ausübt, gewährleisten besonders konstante Bearbeitungsbedingungen. Dies schafft die Voraussetzungen für eine flexible und reproduzierbare Fertigung von Geometrien aller Art, beispielsweise Kanten oder Verrundungen.

Um einen konstanten Werkstoffabtrag zu ermöglichen und gleichbleibende Polierergebnisse zu erzielen, erarbeitet das Fraunhofer IPT zuverlässige Strategien für die Prozessführung. Der Polierprozesses wird über ein CAD/CAM-Modul gesteuert. Dies bietet den Vorteil, dass die Bahnen und Parameter analog zum Fräsen auf freigeformten Flächen programmiert und eingestellt werden können.

Ziel des Projekts ist es, die einzelnen Prozessschritte, die für plane Geometrien bereits bekannt sind, auf frei geformte Oberflächen zu übertragen. Um schließlich eine defektfreie Hochglanzoberfläche zu erzeugen, arbeitet die Robotersteuerung mit einer Bahnführung, die der Polierbewegung des manuellen Bearbeiters ähnelt. Vorab erodierte oder gefräste Stahloberflächen erhalten auf diese Weise nach mehrfachem Wechsel von Werkzeugen und Pasten schrittweise eine einheitliche und defektfreie Qualität.

Auf dem Messestand zeigt das Fraunhofer IPT als Beispiel eine bereits erprobte Prozessstrategie: Das gefräste Bauteil wird mit dem robotergestützten Fertigungssystem bis zum Finish mit Filz und 3-µm-Diamant endbearbeitet, so dass am Ende eine hochglänzende frei geformte Oberfläche entsteht.

Dipl.-Ing. oec. Richard Zunke ist wissenschaftlicher Mitarbeiter am Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie (IPT) in Aachen.

Fraunhofer IPT auf der Euromold 2008: Halle 8, Stand M122/L113