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Kurzpulslaserbearbeitung unterschiedlicher Hartmetallsorten

Identifikation geeigneter Parameter zur gezielten Präparation von Schneidkanten
  • Stefan Gutwein , Benjamin Kirsch , Thomas Herrmann , Hicham Derouach und Jan C. Aurich
Veröffentlicht/Copyright: 29. August 2018
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Zeitschrift für wirtschaftlichen Fabrikbetrieb
Aus der Zeitschrift Zeitschrift für wirtschaftlichen Fabrikbetrieb Band 113 Heft 7-8

Kurzfassung

Als Alternative zu konventionellen mechanischen Verfahren zur Schneidkantenpräparation an Hartmetall-Werkzeugen wird in diesem Beitrag die Kurzpulslasertechnologie betrachtet. Basierend auf der Untersuchung relevanter Parameter werden ein geeigneter Fluenzbereich für die Bearbeitung unterschiedlicher Hartmetallsorten sowie der Einfluss der Pulsüberlappung auf die Oberflächen- und Randzoneneigenschaften an der Bearbeitungsstelle ermittelt. Diese Erkenntnisse dienen der effizienteren Prozessgestaltung und der Gewährleistung stabil präparierter Schneidkanten.

Abstract

This article focuses on short pulse laser technology as an alternative to conventional mechanical methods for cutting edge preparation. The investigation of relevant parameters intends optimized processing of cemented carbide cutting tools. As a result, an appropriate fluence range when processing cemented carbide as well as an ideal pulse overlap in order to improve surface quality will be determined. This knowledge allows more efficient laser processing and at the same time a high preparation quality.

Dipl.-Ing. Stefan Gutwein, geb. 1990, studierte Maschinenbau an der Technischen Universität Kaiserslautern. Seit Juli 2017 ist er Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Lehrstuhl für Fertigungstechnik und Betriebsorganisation (FBK) der technischen Universität Kaiserslautern.

Dr.-Ing. Benjamin Kirsch, geb. 1981, studierte Maschinenbau an der Technischen Universität Kaiserslautern. Seit Oktober 2008 ist er Mitarbeiter am FBK und dort seit Dezember 2012 Oberingenieur für den Bereich Fertigungstechnik.

Dr. rer. nat. Thomas Herrmann, geb. 1968, Physikstudium an der Technischen Universität Kaiserslautern. Seit Oktober 2009 ist er Leiter der Abteilung Lasermaterialbearbeitung am Photonik-Zentrum Kaiserslautern.

M. Eng. Hicham Derouach, geb. 1986, studierte Maschinenbau an der Hochschule Kaiserslautern. Seit Juli 2015 ist er Forschungsingenieur in Abteilung Lasermaterialbearbeitung am Photonik-Zentrum Kaiserslautern.

Prof. Dr.-Ing. Jan C. Aurich promovierte 1995 an der Leibniz Universität Hannover zum Dr.-Ing. in Produktionstechnik. Von 1995 bis 2002 war er in verschiedenen internationalen Managementpositionen für die Daimler AG tätig. Seit 2002 leitet er den Lehrstuhl für Fertigungstechnik und Betriebsorganisation an der TU Kaiserslautern. Seine Forschungsinteressen liegen in den Bereichen Fertigungstechnologie, Mikrobearbeitung, Cyber-physische Produktionssysteme, Life Cycle Engineering, Produkt-Service Systeme und nachhaltige Produktion. Professor Aurich ist Fellow der International Academy for Production Engineering (CIRP), Träger der CIRP Taylor Medaille, Mitglied der Wissenschaftlichen Gesellschaft für Produktionstechnik (WGP) und Mitglied der Deutschen Akademie für Technikwissenschaften (acatech).

Literatur

1. Cortés Rodriguez, C. J.: Cutting Edge Preparation of Precision Cutting Tools by Applying Micro-abrasive Jet Machining and Brushing. Dissertation, Universität Kassel, 2009, S. 16–33Suche in Google Scholar

2. Holsten, S.: Grundlagen – Mikroprozesse an der Schneidkante. In: Tikal, F. (Hrsg.): Schneidkantenpräparation – Ziele, Verfahren und Messmethoden. Kassel University Press GmbH, Kassel2009, S. 34–116Suche in Google Scholar

3. Heyl, P.: Mikrostrukturierung von Hartmetallen mit UV-Laserpulsen im Nanosekundenbereich. Dissertation, Universität Heidelberg, 2004, S. 8–17Suche in Google Scholar

4. Aurich, J. C.; Zimmermann, M.; Leitz, L.: The Preparation of Cutting Edges Using a Marking Laser. Production Engineering – Research and Development5 (2011) 1, S. 17–24Suche in Google Scholar

5. Martin, S.: Zerstörmechanismen in optischen Materialien bei Anregung mit ultrakurzen Laserpulsen. Dissertation, Technische Universität Berlin 2004, S. 5–18Suche in Google Scholar

Online erschienen: 2018-08-29
Erschienen im Druck: 2018-08-20

© 2018, Carl Hanser Verlag, München

Artikel in diesem Heft

  1. Editorial
  2. Rekordauftragsniveau wird gehalten
  3. Inhalt/Contents
  4. Inhalt
  5. Werkzeugmaschinen
  6. Elektromagnetische Linearführung für die hochpräzise Zerspanung
  7. Ein Beitrag zur Modellierung des thermischen Umgebungseinflusses an Werkzeugmaschinen
  8. Werkzeugentwicklung
  9. Kurzpulslaserbearbeitung unterschiedlicher Hartmetallsorten
  10. Fertigungstechnologien
  11. Trochoide Fräsbearbeitung mit Industrierobotern
  12. Konzept zur Oberflächenkonditionierung beim kryogenen Hartdrehen
  13. Kostenoptimierte Herstellung sicherheitskritischer Bauteile
  14. Kühlkanalaustrittsbedingungen bei Bohrern
  15. Die Zukunft des Karosseriebaus: maximal flexibel
  16. 3D-Vorkonturierung mittels Wasserabrasivstrahl
  17. Produktionsanlauf
  18. Erfolgreiche Anlaufgestaltung mittels selbstlernender automatisierter Montagesysteme
  19. Materialeffizienz
  20. Material einsparen, EBIT steigern
  21. Lebenszykluskosten
  22. Lebenszykluskostenmodell intralogistischer Systeme
  23. Instandhaltung
  24. Konfiguration der Planung und Steuerung von Instandhaltungsaufträgen
  25. Regionale Standortplanung
  26. Betriebliche Standortplanung und -entwicklung in Metropolregionen
  27. After-Sales-Dienstleistungen
  28. Effizientes Service-Release-Management für KMU
  29. Studie
  30. Schneller auf dem Markt
  31. Digitalisierung
  32. Digitale Transformation eines Produktionssystems
  33. Produktionsoptimierung
  34. Datengetriebene Produktionsoptimierung in der Montage
  35. Shopfloor Management
  36. Status quo Shopfloor Management
  37. Vorschau/Preview
  38. Vorschau
https://doi.org/10.3139/104.111939

Artikel in diesem Heft

  1. Editorial
  2. Rekordauftragsniveau wird gehalten
  3. Inhalt/Contents
  4. Inhalt
  5. Werkzeugmaschinen
  6. Elektromagnetische Linearführung für die hochpräzise Zerspanung
  7. Ein Beitrag zur Modellierung des thermischen Umgebungseinflusses an Werkzeugmaschinen
  8. Werkzeugentwicklung
  9. Kurzpulslaserbearbeitung unterschiedlicher Hartmetallsorten
  10. Fertigungstechnologien
  11. Trochoide Fräsbearbeitung mit Industrierobotern
  12. Konzept zur Oberflächenkonditionierung beim kryogenen Hartdrehen
  13. Kostenoptimierte Herstellung sicherheitskritischer Bauteile
  14. Kühlkanalaustrittsbedingungen bei Bohrern
  15. Die Zukunft des Karosseriebaus: maximal flexibel
  16. 3D-Vorkonturierung mittels Wasserabrasivstrahl
  17. Produktionsanlauf
  18. Erfolgreiche Anlaufgestaltung mittels selbstlernender automatisierter Montagesysteme
  19. Materialeffizienz
  20. Material einsparen, EBIT steigern
  21. Lebenszykluskosten
  22. Lebenszykluskostenmodell intralogistischer Systeme
  23. Instandhaltung
  24. Konfiguration der Planung und Steuerung von Instandhaltungsaufträgen
  25. Regionale Standortplanung
  26. Betriebliche Standortplanung und -entwicklung in Metropolregionen
  27. After-Sales-Dienstleistungen
  28. Effizientes Service-Release-Management für KMU
  29. Studie
  30. Schneller auf dem Markt
  31. Digitalisierung
  32. Digitale Transformation eines Produktionssystems
  33. Produktionsoptimierung
  34. Datengetriebene Produktionsoptimierung in der Montage
  35. Shopfloor Management
  36. Status quo Shopfloor Management
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