Fraunhofer-Gesellschaft

Publica

Hier finden Sie wissenschaftliche Publikationen aus den Fraunhofer-Instituten.

Fertigungszelle und Prozesskette zur flexiblen Herstellung von Oberflächendesignstrukturen auf Werkzeugoberflächen - FlexOStruk

Abschlussbericht. Förderkennzeichen BMWi 16IN0191
 
: Kordt, M.; Bichmann, S.; Glasmacher, L.; Gerrath, T.; Heppener, A.; Seumenicht, N.

Aachen: Fraunhofer IPT, 2007, 109 S.
Deutsch
Bericht
Fraunhofer IPT ()
Laserstrahlbearbeitung; Oberflächenstruktur; Dekoration; Werkzeugbau; Spritzguss; rechnerunterstützte Fertigung; Mikrostruktur; Formenbau; Oberflächengestaltung; Oberflächentopographie; Narbe (Lederprägung)

Abstract
Zu entwickeln war eine neue, gesamtheitliche und durchgängige Prozesskette, mit der gegenüber den konventionellen Verfahren eine deutlich flexiblere und schnellere Herstellung von Narbstrukturen in Werkzeugoberflächen möglich ist. Dabei sollte die Prozesskette alle nötigen Arbeitsschritte, beginnend bei der digitalen Strukturerstellung bis hin zu Fertigung, beinhalten. Als Ergebnis liegt eine ganzheitliche, auf konturnahem 3D-Laserstrahlstrukturieren basierende Prozesskette zur flexiblen, großflächigen und abbildungsgenauen Herstellung von komplexen Strukturen in ebenen und gewölbten Oberflächen vor, die auch in Form eines funktionstüchtigen Maschinendemonstrators umgesetzt wurde. Dreidimensional entworfene oder mit optischer Messtechnik eingelesene Designstrukturen können mit einer speziellen CAD-Software definiert und verzerrungsfrei auf das Bauteil aufgebracht werden. So kann der Designer auf besondere Bauteilanforderungen reagieren und die Oberflächengestaltung stärker als bisher beeinflussen. Für die anschließende Bearbeitung der Freiformoberfläche wurde eine eigene, spezialisierte Anlage zum Laserstrahlstrukturieren aufgebaut, die auf einer hochpräzisen 5-Achs-HSC-Anlage basiert und mit einer speziellen Steuerungserweiterung ausgestattet ist. Die Wege für die Bewegungsführung des Laserstrahls generiert dabei ein konventionelles CAM-System im ISO-NC-Code. Die Software 'NCProfiler-FlexoStruk', die das Fraunhofer IPT zu diesem Zweck entwickelt hat, steuert die Anlage und den Laserprozess automatisiert. Eine Technologie- und Prozessdatenbank umfasst alle erforderlichen Prozessdaten und erlaubt so eine werkstattorientierte Bearbeitung anhand greifbarer Kenngrößen. Der Laserstrahl bringt die Struktur direkt durch Sublimation in das Werkzeug ein, so dass auch schwer zerspanbare Werkstoffe in einer hohen Qualität bearbeitet werden können. Mit diesem Verfahren liegt eine hohe Reproduzierbarkeit und Strukturflexibilität in der Herstellung von strukturierten Werkzeugoberflächen vor. Durch die realisierte durchgängige Datenkette liegt eine geringe Fehlerfortpflanzung vor.

: http://publica.fraunhofer.de/dokumente/N-96952.html