Automatisiertes Laserstrahl-Bohren AutoLaB

  AutoLaB Demonstrator Urheberrecht: Fraunhofer ILT AutoLaB Demonstrator

Aufgabenstellung
Für die Herstellung von Formhäuten, wie z.B. Cockpit- oder Türinnenverkleidungen von Autos wird das Rotationssintern, auch Slush-Molding genannt, eingesetzt. Zurzeit werden ca. 80 % der Formhäute aufgrund komplexer Freiformflächen und Oberflächenstrukturen wie z.B. einer Ledernarbung mit Galvanoformen hergestellt. Die Herstellung dieser Galvanoformen ist je nach Komplexitätsgrad der Geometrie zeitaufwändig und durch die Vielzahl der Prozessschritte kostenintensiv. Die konventionellen Galvanoformen sollen durch laserstrahl-gebohrte Formen ersetzt werden.

Vorgehensweise
Die Bohrungen sollen mittels Laserstrahlung automatisiert in Werkzeugformen gefertigt werden. Als Anlagensystem wird ein Roboter mit einer Faserlaser Strahlquelle eingesetzt. Hierfür wird eine CAx-Prozesskette entwickelt, in der die CAD Daten der Werkzeugformen bearbeitet, Bohrlochfelder erzeugt und ein maschinenspezifisches NC-Programm erstellt wird. Für die Herstellung der Bohrungen mittels Faserlaserstrahlung werden verfahrensspezifische Grundlagen wie z.B. geeignete Prozessfenster und Prozessführungen erarbeitet.

Ergebnis
Durch laserstrahl-gebohrte Werkzeugformen werden gegenüber den Galvanoformen folgende Vorteile erzielt:

  • Neue, z.B. scharfkantige Werkzeugformgeo-metrien
  • Neue Oberflächenstrukturen
  • Verkleinerung der Market Response Time und Time to Market
  • Reduzierung der Kosten pro Werkzeugform durch Reduzierung der erforderlichen Fertigungsschritte um ca. 50%

Anwendungsfelder
Die Vorteile der neuen laserstrahl-gebohrten Werkzeugformen können zum Ablösen der konventionellen Galvanoformen führen, so dass alte Märkte neu erschlossen oder weitere Märkte durch neue Formen oder Kostenreduzierungen geschaffen und adressiert werden.