Laserunterstützte Fräsbearbeitung. Prozessergebnisse zum laserunterstützten Fräsen der Nickelbasislegierung Inconel 718

Das Fraunhofer IPT hat einen neuartigen Ansatz zum laserunterstützten Fräsen entwickelt, der auf dem Prinzip der Warmzerspanung basiert. Erstmalig wird am IPT die Laserstrahlung über mitrotierende optische Elemente durch Spindel und Werkzeug geführt und direkt vor der Werkzeugschneide auf das Werkstück gerichtet. Das entwickelte Maschinenkonzept basiert auf einer konventionellen Motorspindel (38 kW, 10 000 min-1), in die optischen Komponenten zur Strahlformung und -führung integriert wurden. Bei der Bearbeitung der Nickelbasislegierung Inconel 718 auf einer konventionellen 5-Achsfräsmaschine zeigen sich die Vorteile der Reduzierung der Prozesskräfte und des Werkzeugverschleißes. Durch die laserinduzierte Erwärmung wird der Werkstoff lokal entfestigt und somit der Verformungswiderstand gegen das Eindringen der Schneide reduziert. Im laserunterstützten Prozess können die Prozesskräfte im Vergleich zum konventionellen Prozess um 40 % bis 60 % reduziert werden. Der Freiformflächenverschleiß wird von 140 µm auf 60 µm verringert.

Based on previous articles about laser-assisted milling this contribution contains first process results concerning machining of nickel-base alloy Inconel 718. The laser-induced work piece heating leads to a material softening and thus to a reduction of tool wear.