Fraunhofer-Gesellschaft

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Fräsen von Hochleistungskeramik

Hybride Prozess- und Systemtechnologie für eine effiziente spanende Materialbearbeitung
Defined cutting of advanced ceramics. Hybrid process- and system technology enables the efficient material processing
 
: Brecher, C.; Rosen, C.J.; Wenzel, C.; Bausch, S.

wt Werkstattstechnik online 99 (2009), No.3, pp.177-185
http://www.technikwissen.de/wt/
ISSN: 1436-4980
ISSN: 1436-5006
German
Journal Article
Fraunhofer IPT ()
Erwärmen; Fräsen; Fräswerkzeug; Laserstrahlerwärmung; Laserleistung; Nd-YAG Laser; Schnittgeschwindigkeit; Si3N4; Zerspanbarkeit

Abstract
Im Projekt CeraSurf wird die lasergestützte Warmzerspanung von Si3N4-Keramiken untersucht. Bei der Warmzerspanung wird die Abnahme der mechanischen Festigkeit bei höheren Temperaturen zur Erhöhung der Zerspanungsleistung ausgenutzt. Die Wärmeeinbringung an der Schnittstelle erfolgt durch Lasererwärmung. Das neue Technologiekonzept verwendet ein Fräswerkzeug bei dem der Laserstrahl durch die Werkzeugachse senkrecht auf die zu bearbeitende Oberfläche strahlt. Zusätzlich rotiert der Strahl so, dass eine bereits bearbeitete Stelle nicht erneut erwärmt wird. In Versuchsreihen mit verschiedenen Laserleistungen und Schnittparametern wurden folgende Prozessgrenzen für riss- und ausbruchsfreie Schnittflächen von Si3N4 ermittelt: Laserleistung 0 W, Tiefenzustellung 3 bis 5 Mikrometer, Schnittgeschwindigkeit 42,5 m/min, Schnittkraft 20 N, Zerspanvolumen 40,7 mm(exp 3)/min; Laserleistung 2000 W, Tiefenzustellung 45 Mikrometer, Schnittgeschwindigkeit 180,9 m/min, Schnittkraft 60 N, Zerspanvolumen 6078,2 mm(exp 3)/min.

: http://publica.fraunhofer.de/documents/N-94306.html