Integrierte Härterei – Laserstrahlhärten im Großwerkzeugbau∗

Kurzfassung

Die Herstellung von Großwerkzeugen und Vorrichtungen für den Karosseriebau der Automobilindustrie ist ein Beispiel, bei dem der Bedarf von flexibel einsetzbaren, automatisierbaren, verzugsarmen und in die spanende Bearbeitung integrierbaren Randschichthärteverfahren besonders deutlich wird. Ziel ist es hier, die Herstellungskosten der Werkzeuge zu senken und gleichzeitig deren Standzeit zu erhöhen. Die Anforderungen an die Werkzeugoberflächen, an die Funktionsflächen der Rohbauvorrichtungen und die Materialien haben sich auf Grund schmaler Blechhaltungen mit hohen Flächenpressungen, des Einsatzes höherfester Bleche, diverser Blechbeschichtungen mit verändertem Reibverhalten, höherer Anforderungen an die Außenhautqualität und hoher Stückzahlen erheblich erhöht. Auf Basis des Laserstrahlhärtens ist im Rahmen eines vom BMBF geförderten Projektes ein Technologiemodul „Integrierte Härterei“ entwickelt worden. Dieses kann in kartesischen oder Roboter basierten Maschinensystemen eingesetzt werden. Ein Hauptziel des Projektes war es, den Prozess des Laserstrahlhärtens auch für den qualifizierten Facharbeiter einfach anwendbar zu machen.

Abstract

Manufacturing of large dies, cutting tools and gadgets for body-in-white manufacturing in automotive industries is an example for increasing demands on flexible, fully automated, and low distortion heat treatment processes which are integrated in machining processes. Targets are decreasing production costs at increasing service life. Upcoming use of high-strength steels and coated sheet metal with different friction behaviour increases the requirements on hardness and strength of the tools and gadgets because of closer clamping and increased surfaces pressures. A technology module for „Integrated heat treatment“ based on multi-kW high power diode laser has been developed in a governmental supported project. This module can be used at cartesian CNC-machines as well as at articulated robots. To make the laser heat treatment process quite simply usable for skilled machines operators has been one main subject of the project.