Suchen

Hochpräzisions-Laserbearbeitung

Schweizer entwickeln Bearbeitung mit „Wasserlaser“ weiter

Seite: 3/3

Firmen zum Thema

So wird beim LMJ-Verfahren die Wekstückposition erfassbar:

„Genau wie bei der maschinellen Werkstückbearbeitung müssen auch beim LMJ-Verfahren Position und Ausrichtung des Werkstücks eingemessen werden“, sagt Zryd. Hierfür kommen wahlweise Taster oder Kamerasysteme zum Einsatz. Bei letzteren muss das Werkstück mit optischen Passer- beziehungsweise Referenzmarken versehen werden, die dann von der Kamera automatisch erfasst werden. Mit diesen Ausrüstungen lässt sich die Lage des Werkstücks in Maschinenkoordinaten in X-, Y- und Z-Richtung sowie eine gegebenenfalls vorhandene Winkelabweichung vollautomatisch bestimmen.

Ein Kamerasystem (links) bestimmt die Position und die Lage des Werkstücks.
Ein Kamerasystem (links) bestimmt die Position und die Lage des Werkstücks.
(Bild: Synova)

Bildergalerie

Hilfe bei der Erkennung des Laserstrahldurchbruchs

Für die Erkennung eines Durchbruchs durch das Material wurden gleich zwei Methoden entwickelt, welche die Intensität der vom Werkstück zurückgeworfenen Plasmastrahlung registrieren. Bei der ersten Variante, die bei Köpfen zur 3D-Bearbeitung eingesetzt wird, erfolgt die Messung direkt in der Lasereinheit. Bei 2D-Köpfen wird die Rückstrahlung dagegen vorher ausgeleitet und über eine optische Faser zu einem Sensor geführt. Durch Vergleich mit einer vordefinierten Schwelle wird der Durchbruch erkannt.

Der Durchbruch des Laserstrahls wird durch Messung des vom Werkstück zurückgestrahlten Lichts erkannt.
Der Durchbruch des Laserstrahls wird durch Messung des vom Werkstück zurückgestrahlten Lichts erkannt.
(Bild: Synova)

Dieses Signal kann je nach Aufgabenstellung unterschiedlich genutzt werden. In bestimmten Fällen – zum Beispiel bei der Bearbeitung von Teilen mit variierender Wanddicke wie Naturdiamanten – lässt sich dadurch die Gesamtdauer der Bearbeitung verringern. Beim Schneiden von Schlitzen in großformatige 7 mm dicke Siliziumscheiben, die zur Begasung in Plasmaätzkammern für Wafer verwendet werden, wurden so Zykluszeitvorteile von 10 bis 15 % erzielt.

Die Zukunft heißt 3D-Bearbeitung, Drehen und Schnellwechselkopf...

„Derzeit arbeiten wir an weitergehenden Projekten wie 3D-Bearbeitungen oder einem Schnellwechselkopf“, lässt A. Zryd wissen. Bei der angedachten 3D-Bearbeitung sowie beim Drehen kommt ein Sensor zum Einsatz, mit dem die aktuelle Bearbeitungstiefe kleinräumig festgestellt werden kann. Mögliche Einsatzbereiche seien beispielsweise spanbrechende Geometrien an Zerspanungswerkzeugen oder Feindrehbauteile für die Uhrenindustrie. Momentan sei das Verfahren allerdings noch in der Entwicklung.

Potential für die Einsparung von Rüstzeiten ergebe sich durch die ebenfalls angedachte Entwicklung von Schnellwechselköpfen. Derzeit verfüge man leider erst über eine Zwischenlösung, indem ein zweites Kupplungsstück verwendet wird. Wenn man dieses außerhalb der Anlage mit einer neuen Düse ausrüstet, kann ein Wechsel innerhalb von etwa 10 statt wie bisher 20 min ausgeführt werden.

(ID:46898176)