Fachbeiträge > Produkte Gesenkhalter: Gesenkschnellwechsel-, Kassettenschnellwechsel- sowie Gesenk- Kassetten-Kombinationsschnellwechsel- und Präzisionsschmiedesysteme Abgrat-, Loch-, Kalibrier- und Kombinationswerkzeuge Handhabungsausrüstung: Wendevorrichtungen und Wechselwagen für Gesenke, Kassetten und Gesenkhalter Komponenten: Spannelemente, Anhebeelemente, Führungen > Dienstleistungen Ingenieursdienstleistungen Fertigungsdienstleistungen Schmiede-Journal März 2011 27 Bild 3: Laserstrahlgeschmolzener Gesenkeinsatz. Bild 4: Leichtbau-Kurbelwellensegmente. Bilder: Autoren fer ti gung des glei chen Re fe renz teils ab ge leitet. Die tech no lo gi schen Parameter Ein satz- und Rohteil masse, 2,4 kg beziehungsweise 1,8 kg, Er wärmungs tem pe ra tur 1.200 °C, Werk zeug tem pe ra tur zirka 140 °C, Ge senk schmier stoff „Lubrodal“ sowie die Ober fl ä chen nach be hand lung der Schmie - de tei le durch Stahl kies strah len wur den un ver ändert bei be hal ten. Die prinzipielle Anwendbarkeit zur Werk zeugfer ti gung von Gesenken durch die La ser strahlschmelz Technologie wurde im Rahmen die ses Grundlagenprojekts un ter Be weis ge stellt. Zirka 50 Prototypen wur den ge schmie det (Bild 4). Wäh rend des Schmie de pro zesses konn ten keine Un ter schie de zum Schmieden in Kom pakt gesenk en festgestellt werden. Schlussfolgerungen und Ausblick In dem Projekt konnte nachgewiesen werden, dass die La ser strahl schmelz tech no lo gie in der Lage ist, Schmie de werk zeu ge zu fer ti gen. Damit ist die Möglichkeit gegeben, unmittelbar aus CAD-Daten in relativ klei nen Zeitfenstern kom - plexe Werk zeug geo me trien zu fer tigen. Die geschmiedeten Prototypen entsprechen in ihren Eigenschaften den in kon ventionellen Ge - sen ken gefertigten Werk stücken. Nach der Beur tei lung der Gesenke kann da von aus ge gan gen wer den, dass weitere qua li täts ge rechte Schmiede stücke ge fer tigt wer den kön n ten, da keine Verschleiß mar ken fest ge stellt wur den. Eine Aus sage über mög liche Stand men gen lässt sich zur zeit noch nicht tref fen. Beim Vergleich ge ne ra tiv gefertigter Pro toty pen-Schmie de ge sen ke mit her kömm lichen Schmie de ge sen ken kann fest ge stellt werden, dass die neue Fer ti gungs technologie mit fol gen den Her aus for de run gen konfrontiert ist: • Die heute ver fügbare Größe von La ser strahl schmelzan la gen begrenzt grund sätz lich die maxi mal mögliche Ge senk ab mes sung. • Die aktuell erreich bare Baurate beim La ser strahlschmel zen von Warm ar beits stählen liegt bei zirka 10 bis 12,5 cm³/h bei gleicher Ge fügequalität (99,8 Prozent dicht) und hat direkten Einfl uss auf die Her stel lungs kosten. • Die Ober fl ä chen qua li tät der Gra vur muss durch Po lie ren im Vergleich zur HSC-Be ar bei tung verbessert wer den. • Die aktuellen Prei se für Pul ver ma te ri al (Warm - ar beits s tahl), zuzüglich durch schnitt licher Maschine nstundensätze, führen zur zeit noch zu höheren Kosten gegenüber kon ven tio neller Gesenkfertigung. Neben der Verbesserung der La ser strahl techno lo gie (insbesondere deutliche Er hö hun gen der Bau raten) spielt für zukünftige An wen dun gen die Preis ent wick lung für Pul ver ma te ri al eine wichtige Rolle. Um die An wen dungs po ten ziale des La ser strahl schmel zens zu er höh en, soll ten sich wei tere For schungs ar bei ten auf die fol genden Punkte kon zen trie ren: • Verringerung des Bauvolumens im La ser strahlschmel zen durch „Downsizing“ der zu bauenden Werkzeuge einschließlich in tel li gen ter Strukturierung. • Entwicklung hybrider Werkzeugkonzepte zur Re du zie rung der Aufwendungen für das La serstrahl schmelzen. • Entwicklung innovativer Fügetechniken, um laserstrahlgeschmolzene Werk zeug ak tiv tei le schnell und einfach mit universellen Mut terwerk zeu gen zu verbinden. Es ist wichtig, diese Technologie weiter zu entwickeln, um bekannte Schwächen zu eli mi nieren, dann sollte es zukünftig bei ent spre chen der Anlagenverfügbarbeit mög lich sein, „Pro to typen Schmiedeteile innerhalb ei ner Woche“ mit Gesenken beizustellen, welche mit der Tech nolo gie des La ser strahl schmel zen effi zient gefertigt wurden. ■ Dipl.-Ing. Markus Bergmann Dr.-Ing. Bernhard Müller Dipl.-Ing. André Wagner Produkte und Dienstleistungen zum präzisen und wirtschaftlichen Schmieden, zur Qualitätsverbesserung von Gesenkschmiedeteilen sowie zur Effizienzsteigerung von Pressenanlagen. Fellner GmbH Werkzeuge und Vorrichtungen D-78567 Fridingen www.fellner-gmbh.de
2011-03-Schmiede-Journal
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