Hybride Prozesstechnik auf dem Vormarsch

Bei schwer zu verarbeitende Materialien, wie Glas, Keramik, Ultrafeste Metalllegierungen oder Komposite, stoßen die herkömmlichen Verfahren zur mechanischen Bearbeitung schon einmal an ihre Grenzen. Effizient sind die Prozesse dann schon gar nicht. Der Werkzeugverschleiß kann extrem hoch sein. Diese Probleme stellten die Auslöser für die Entwicklung hybrider Werkzeugmaschinen dar. Sie sollen gleichzeitig die Qualität der Bearbeitung verbessern und die Performance der Prozesse steigern. 
So werden Drehen, Fräsen, Schneiden und Umformen durch Laser unterstützt. Eine Funktion des Lasers ist es, das Werkstück punktuell zu erwärmen und damit der Verfestigung durch die mechanische Bearbeitung entgegenzuwirken. Schnittkanten werden glatter, beim Prägen und Tiefziehen werden größere Tiefen erreicht, keramische Werkstoffe lassen sich zerspanen. Die Sauer GmbH Lasertec, Pfronten, stellte auf der METAV 2014 die Fünf-Achs-Maschine Lasertec 65 Additive Manufacturing vor, mit der das Laserauftragsschweißen und die spanende Nachbearbeitung möglich sind. „Hierbei wird das Metallpulver über eine Düse zugeführt und mit einem Laser aufgeschmolzen. Laut Hersteller können unterschiedliche Metallpulver wie Stahl, Nickel oder Titan verarbeitet werden. Durch spanende Nachbearbeitung in einer Aufspannung können Bauteilkonturen schrittweise erstellt werden. Darüber hinaus kann das Verfahren zur Reparatur von beschädigten Bauteilen eingesetzt werden,“ heißt es im Technischen Abschlussbericht zur METAV. Die DMG-Mori-Tochter Sauer kombiniert im Lasertec 65 Additive Manufacturing Laserauftragsschweißen mit Fräsen. Es gelang ihr, die Standzeiten für Umformwerkzeuge bis zu 150 Prozent zu steigern.
Zu den ersten Unternehmen, die sich hybriden Fertigungstechnologien zuwandten, gehört auch die Berthold Hermle AG. In CNC-5-Achsen-Hochleistungs-Bearbeitungszentren kombiniert sie Drehen und Fräsen in einer Aufspannung. Als besonderen Clou integriert Hermle sogar den Auftrag metallischer Pulver in das Bearbeitungszentrum. Der Weg dahin war lang und steinig, weil die Entwickler lange Zeit mit der Reproduzierbarkeit der Ergebnisse kämpften.
Für Spezialanwendungen im Stahlbau kombiniert TRUMPF das Laserschweißen mit anderen Verfahren wie MIG-, MAG-, WIG- oder Plasmaschweißen. Die Vorteile höherer Schweißgeschwindigkeiten und geringerer Verzüge haben dazu geführt, dass das Hybridschweißen inzwischen beim Bau von Schiffen, LKWs, Schienenfahrzeugen und Kränen eingesetzt wird.
Sowohl die Entwicklung hybrider Werkzeugmaschinen als auch ihre Integration in die Prozesse der mechanischen Bearbeitung stellen anspruchsvolle Projekte dar. Hinzu kommt, dass die Hybridtechnologien an die Maschinenbediener neue Anforderungen stellen. Es geht darum, dass Projektziele sicher im vorgegebenen Zeitrahmen und mit dem geplanten Budget erreicht werden. Haben Sie schon einmal daran gedacht, die Leitung eines solch aufwändigen Projekts in die Hände eines erfahrenen Interim Managers zu legen?

ak-t



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