Die meisten pressgehärteten Karosserieteile werden aus Al-Si-beschichtetem, borlegiertem Stahl (22MnB5) gefertigt. Zuerst stellt eine Stanzpresse Platinen vom Coil her, die eine Festigkeit von 500 Mpa haben. Nach der Formgebung und Aushärtung erreicht der Werkstoff eine Zugfestigkeit von rund 1500 MPa. In weiteren Prozessschritten erfolgen das Einbringen von Löchern und Durchbrüchen sowie der Außenbeschnitt der geformten Teile. Hierfür bietet sich eine 3D-Laserschneidmaschine an. Das Beispiel einer B-Säule des Volkswagen Passat, der 2005 in Produktion ging, veranschaulicht die weitere Entwicklung hin zu einer hochdynamischen fünfachsigen Laserschneidanlage, bei der die Neben- und die Bearbeitungszeit immer weiter reduziert werden konnten. Die B-Säule weist eine gesamte Schnittlänge von rund 6300 mm mit insgesamt 22 Löchern auf. Die Bearbeitung auf einer TLC 1005 mit einem 3,2 kW-CO2-Laser betrug im Jahr 2005 120 s. Auf der Trulaser-Cell-Serie 7000 konnte die Bearbeitungszeit 2007 auf 78 s und 2009 auf 52 s reduziert werden. Bei der Trulaser-Cell 8030 ist zusammen mit der Integration der elektrischen Schaltschränke in den Maschinenkörper und einem sehr geringen Abstand der Lichtschranken zum Gefahrenbereich eine Reduzierung der Aufstellfläche um circa 30 % im Vergleich mit einer Trulaser-Cell 7040 erzielt worden. Die von der Trulaser-Cell 8030 verbesserten Zykluszeiten ergeben eine Teilezeit von 47 s an der B-Säule. Die gesamte Wechselzeit von >Laser aus< an einem Bauteil bis zu >Laser ein< beim nächsten Bauteil konnte von circa 10 s auf 5 s reduziert werden. Außerdem wurde ein diodengepumpter Festkörperlaser anstatt des CO2-Lasers in die 3D-Maschinen integriert. Insgesamt kann ein Kostenvorteil pro Teil von etwa 20 % im Vergleich mit einem CO2-Laser erzielt werden. Die Weiterentwicklung der Prozessparameter erlaubt zudem das Schneiden mit Druckluft anstatt mit Stickstoff. Diese Parametersätze allein ermöglichen eine Kostenreduktion von weiteren 8 %. Um sicherzustellen, dass alle programmierten Konturen fehlerfrei geschnitten sind, wurde eine Sensorik im Laser entwickelt, die innerhalb von 150 ms die Kontur vermisst. Bauteile mit komplexen Geometrien und Materialstärken unter 1,2 mm bringen mit einem 2 kW-Laser das beste Verhältnis von Kosten zu Nutzung. Bauteile, die lange und gerade Bearbeitungsstrecken zulassen, können mit einem 4 kW-Laser am effizientesten bearbeitet werden. In den meisten Fällen wird die Maschine mit einer gemischten Anzahl von komplexen und nicht komplexen Bauteilen ausgelastet und ein 3-kW-Laser stellt dabei vielfach das Optimum dar. Der Produktmix sollte jedoch für jede Produktion separat analysiert werden, um die optimale Leistung zu erhalten.


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    Titel :

    Glatter Schnitt für pressgehärtete Teile aus hochfesten Blechen


    Beteiligte:


    Erscheinungsdatum :

    2012


    Format / Umfang :

    4 Seiten, 7 Bilder



    Medientyp :

    Aufsatz (Zeitschrift)


    Format :

    Print


    Sprache :

    Deutsch




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