metalworkingmag.de

Additive Fertigung und Laserbearbeitung von ultraharten Werkzeugen

DMG MORI integriert das Pulverbettverfahren und die Femtosekunden-Laserablation zur Automatisierung der Produktion komplexer PKD- und Hartmetallwerkzeuge.

  en.dmgmori.com
Additive Fertigung und Laserbearbeitung von ultraharten Werkzeugen

Die Herstellung von Hochleistungswerkzeugen erfordert zunehmend den Einsatz ultraharter Schneidstoffe wie polykristalliner Diamant (PKD), CVD-Diamant und kubisches Bornitrid (CBN). Um die technischen Herausforderungen bei der Bearbeitung dieser Werkstoffe zu bewältigen, wurden spezialisierte Prozessketten entwickelt, die additive Fertigung (AM) mit berührungsloser Laser-Endbearbeitung kombinieren, um die digitale Lieferkette für die Präzisionswerkzeugherstellung zu optimieren.

Additive Integration interner Kühlgeometrien
Auf der Fachmesse GrindingHub in Stuttgart (5. bis 8. Mai 2026) verdeutlichten technische Demonstrationen den Einsatz der LASERTEC 12 SLM für die Produktion von Fräskopf-Grundkörpern. Durch den Einsatz von Selective Laser Melting (SLM) im Pulverbett können Hersteller komplexe interne Kühlkanäle integrieren, die mit konventionellen Tieflochbohrverfahren technisch nicht realisierbar sind.

Diese integrierten Kanäle ermöglichen eine überlegene Wärmeabfuhr bei der Hochgeschwindigkeitsbearbeitung und verlängern die Standzeit der Schneidkante. Das System nutzt rePLUG-Pulvermodule für schnelle Materialwechsel, während die CELOS X-Steuerung die notwendige Software-Infrastruktur bereitstellt, um additive Parameter innerhalb eines standardisierten Automotive Data Ecosystems zu verwalten.

Additive Fertigung und Laserbearbeitung von ultraharten Werkzeugen
The DMG MORI LASERTEC 20 PrecisionTool produces sharp cutting edges under 1 µm.

Laserbasierte Kantenbearbeitung und Präzision im Mikrometerbereich
Im Anschluss an den additiven Aufbau übernimmt die LASERTEC 20 PrecisionTool die 5-Achs-Laserbearbeitung der Schneidkanten. Dieses Verfahren erzielt eine funktionale Schneidenschärfe von weniger als 1 µm. Das System ist in der Lage, 1,6 mm dicken PKD mit Geschwindigkeiten von bis zu 5 mm/min in einer einzigen Aufspannung zu bearbeiten, was eine manuelle Nachbearbeitung überflüssig macht.

Messbare technische Benchmarks für diesen lasergesteuerten Verrundungsprozess umfassen:
  • Definierte Kantenradien: Programmierbare Einstellungen für 3 µm, 6 µm, 9 µm und 15 µm.
  • Schneidenschärfe: Präzisionsniveaus werden konstant unter 1 µm gehalten.
  • Standzeit: Eine dokumentierte Erhöhung der Werkzeuglebensdauer um den Faktor 2,5 im Vergleich zu herkömmlich geschliffenen Kanten.
Für den Bereich der Mikrowerkzeuge nutzt die LASERTEC 50 PrecisionTool Femto die Ultrakurzpuls-Laserablation (UKP). Diese „kalte“ Ablationstechnik ist entscheidend für Werkzeuge mit Durchmessern ab 0,2 mm, bei denen mechanische Schleifkräfte üblicherweise zu Substratbruch oder thermischer Schädigung führen würden. Der Femtosekundenlaser trägt Material nahezu kraftfrei ab und gewährleistet so die geometrische Integrität von gelöteten PKD-Miniaturwerkzeugen.


Additive Fertigung und Laserbearbeitung von ultraharten Werkzeugen
The DMG MORI Vertical Mate 85 2. Generation enables multi-process grinding of inner and outer diameters as well as flat surfaces in a single clamping.

Multiprozess-Schleifen für hochtolerante Komponenten

Ergänzend zu den laserbasierten Lösungen bleibt das konventionelle Präzisionsschleifen eine Anforderung für großvolumige Rotationskomponenten. Die Vertical Mate 85 der zweiten Generation dient als Multiprozess-Plattform für die Bearbeitung von Innen- und Außendurchmessern sowie Planflächen in einer einzigen Aufspannung.

Die technischen Spezifikationen der Vertical Mate 85 2. Generation umfassen eine speedMASTER LongNose-Spindel mit einer Leistung von 18,5 kW und einem Drehmoment von 35,3 Nm bei 10.000 min⁻¹. Ausgestattet mit einem Glasmaßstab in der X-Achse für thermische Stabilität, erreicht die Maschine eine Rundheitstoleranz von 1 µm. Diese Parameter sind gezielt darauf ausgelegt, die strengen Qualitätsstandards der Halbleiterindustrie, der Luft- und Raumfahrt sowie der Mobilitätsbranche zu erfüllen.

Herausgegeben von Industriejournalist Evgeny Churilov - AI Powered

www.de.dmgmori.com

  Fordern Sie weitere Informationen an…

LinkedIn
Pinterest

Nehmen Sie an unseren 155000 IMP Followern teil