Perfekte Werkzeuge mittels Laserbearbeitung

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Laserbearbeitung zur Herstellung von Präzisionswerkzeugen
LASERTEC 20 PrecisionTool
Linearmagazin-Automation PH 10 I 100
LASERTEC 20 / 50 FineCutting
LASERTEC 50 Shape (Piko)
LASERTEC
Perfekte Werkzeuge
mittels Laserbearbeitung
Laserbearbeitung zur Herstellung von Präzisionswerkzeugen
Perfekte Schneidkanten in PKD,
schnellstes Vereinzeln von Ronden,
Hartmetall-Pressstempel mit
Ra = 0,3 μm.
02
Wo konventionelle, mechanische Bearbeitungsverfahren wie das Schleifen und Erodieren
durch den Einsatz zu hoher Prozesskräfte sowie durch negative, thermische Reaktionen
in Diamant-Schneidstoffen bereits heute an ihre Grenzen stoßen – da kann die innovative
Laser-Technologie ihre einzigartigen Stärken und zahlreichen Benefits ausspielen. Als
Pionier in diesem Bereich verfügt SAUER über langjährige Erfahrung in der Laserbearbeitung von PKD, CVD-D, CBN aber auch Hartmetall. Die LASERTEC 20- / 50-Baureihen
decken dabei insbesondere die Bereiche Aufteilen von PKD-Ronden, Einbringen von
Spanleitstufen und Finishen der Schneidkanten und Freiwinkel ab. Da eine neuartige
Laserquelle mit hoher Energieeffizienz eingesetzt wird und keinerlei Verbrauchsmaterialien nötig sind, kann hier von einer „Green Technology“ für die Diamantwerkzeugherstellung gesprochen werden.
Perfekte Werkzeuge mittels Laserbearbeitung
Anwendungsgebiete
SCHNEIDKANTEN
VEREINZELN
PRESSSTEMPEL
mit Freiwinkel und Spanleitgeometrie
in PKD, CVD-D
von PKD- / CBN-Schneidplatten
aus Ronden
und Wendeschneidplatten-Prototypen
aus Hartmetall
03
LASERTEC 20 PrecisionTool
Lasertec 20 / 50 FineCutting
Lasertec 50 Shape (Piko)
LASERTEC 20 PrecisionTool / FineCutting
Der Laser bietet einzigartige Vorteile
gegenüber Schleifen und Drahterodieren.
Durch die ungebrochene Nachfrage im Bereich der PKD-Präzisionswerkzeuge stehen viele
Werkzeughersteller vor der großen Herausforderung, ihre Prozesskette in der Fertigung
nachhaltig zu optimieren. Die wesentlichen Prozessschritte sind hierbei das Segmentieren
der PKD-Elemente sowie das anschließende Finishing der Werkzeuge. In beiden Fällen hat
sich die Lasertechnologie als effizienteste Lösung mit den besten Bearbeitungsergebnissen
herauskristallisiert. So entstehen perfekte Schneidkanten, durch die PKD-Werkzeuge eine
bis zu zweieinhalbfache Standzeit gegenüber der konventionellen Fertigung erreichen.
Der durch die Laserbearbeitung mögliche Schneidkantenradius liegt bei 2 bis 3 µm.
04
Vergleich Laser vs. Schleifen und Erodieren.
10 µm
Schleifen
++ Ausbrechen der Diamantkörner
++ Grobkörnige PKD-Sorten nicht
schleifbar
++ Spanleitstufen nicht möglich
++ Schleifscheibenverschleiß
limitiert Eckenradius
10 µm
Erodieren
10 µm
Lasern
++ Diamant kann nicht erodiert
werden, nur Bindematerial
++ Laser arbeitet durch Diamant
und Bindematerial
++ Grobkörnige PKD-Sorten sind
nicht erodierbar
++ Grobkörnige PKD-Sorten ohne
Probleme bearbeitbar
++ Spanleitstufen nicht möglich
++ Spanleitstufen möglich
++ Drahtdurchmesser limitiert
Eckenradius
++ Min. Eckenradius: 15 µm
++ Für gute Qualität muss
2 – 3 mal erodiert werden
++ Perfekte Schneidkante ohne
Ausbrüche
2
3
4
05
1
5
Ausbruchsfreie Schneidkanten, Freiwinkel
und Spanleitstufen in PKD / CVD-D, CBN.
Highlights Laserbearbeitung von PKD / CVD-D, CBN
1
Kontaktfreie Präzisionsbearbeitung ohne Werkzeugverschleiß
2
Ausbruchsfreie Schneidkante, da der Laser Diamant und
Bindematerial durchtrennt
3
Hochqualitative Bearbeitung auch von grobkörnigen PKD-Sorten
4
Spanleitstufen in der Spanfläche können in einer Auf­spannung
mit der Schneidkantenbearbeitung eingebracht werden
5
Machbarkeit von Innenradien mit minimal 15 µm
6
Geringe Betriebskosten (keine Kosten für Draht oder Schleifscheiben)
7
Automatisierungslösungen für das Hand­ling von Schneidplatten,
Schaftfräsern, Monoblock-Werkzeugen mit HSK-Aufnahme
8
LASERSOFT Softwarepakete für die Laserbearbeitung von Schaftfräsern,
ISO- und Sonder-Schneidplatten, Spanleitstufen – mit Beschriftungsmodul
6
7
8
Highlights
++ Hochdynamische 5-Achs-Präzisions­
maschine in Portalbauweise mit 5 µm
Positioniergenauigkeit, kom­pakt auf nur
3,5 m² Grundfläche
++ Höchste Dynamik durch Linear­antriebe
in X-, Y-, Z-Achse mit > 2 g
++ Integrierter Schwenkrundtisch
(4. / 5. Achse im Standard) mit TorqueTechnologie (–15° / +130°)
++ Präzisionskühlung in allen Achsen
++ Maximale Werkstückgröße:
ø 200 mm × 344 mm (Einschränkungen
je nach C-Achs-Positionierung)
++ 3D-Bahnsteuerung SINUMERIK 840D
solutionline mit anwendungsfreundlicher CELOS®-Bedienoberfläche
06
LASERTEC 20 PrecisionTool / FineCutting
Hochdynamische 5-Achs-Präzisions­
bearbeitung auf nur 3,5 m² Grundfläche.
Die LASERTEC 20 vereint Dynamik, Präzision, Kompaktheit, Vielseitigkeit und Intelligenz in einer
Hightech-Maschine. Linearantriebe in X / Y / Z mit > 2 g, die 5-Achs-Portalbauweise mit integriertem
NC-Schwenkrundtisch kompakt auf nur 3,5 m² Grundfläche, höchste Konturtreue sowie die zahl­
reichen applikationsspezifischen LASERSOFT-Softwarefeatures sind dabei nur die herausragendsten
Highlights dieser Präzisionsmaschine. Aufgrund der universellen 5-Achs-Kinematik mit integrierter
A- und C-Achse, der langzeitstabilen monoBLOCK®-Bauweise sowie der hervorragenden Positionierund Wiederholgenauigkeit ist die LASERTEC 20 prädestiniert für die Herstellung perfekter Schneidkanten u.a. mit Freiwinkel und / oder Spanleitgeometrie in PKD / CVD-D sowie das Vereinzeln von
PKD-Ronden in bestmöglicher Qualität.
1
2
1: Klar strukturierter, höchst kompakter, optimal zugänglicher Arbeitsraum mit integriertem NC-Schwenk­rundtisch 2: Hochkompaktes, integriertes Linearmagazin PH 10 | 100 zum Handling von Schneidplatten, Schaftfräsern sowie HSK-Werkzeugen
3
3
Langzeitstabilität
4
Retusche
Stabiler, schwingungs­dämpfender Mineral­guss­ständer (ca. 3 t) im monoBLOCK®-Design –
kompakt auf 3,5 m² Grundfläche
4
Lineartechnologie
Linearantriebe mit > 2 g max. Beschleunigung sowie
Präzisionskühlung in X / Y / Z im Standard (60 Monate
Gewähr­leistung)
5
5
3D-Werkstückvermessung
Hochpräzise Werkstück­vermessung sowie
Werkstückpositionierung im Raum mittels
Infrarot-­Messtaster
6
Nullpunktspannsystem
Wiederholgenaues Werkstückhandling
z. B. via HSK-Schnittstelle
6
1
1: Einwechseln von HSK-Werkzeugen via HSK63-Aufnahme bzw. von
Schaftwerk­zeugen mittels Hydrodehnspannfutter 2: Handling von
Schneidplatten, Schaftfräsern sowie HSK-Werkzeugen 3: Option:
Festinstallierte Ablage für Paletten, Schneidplatten oder Schaftwerkzeuge
Linearmagazin PH 10 | 100
2
Hochkompaktes
Handlingsystem mit
anwendungsspezifischen
Ausbaustufen.
++ Höchstkompaktes Linearmagazin mit best­
möglicher Zugänglichkeit und Werkstück­
automatisierung von oben
3
++ Automatisierungslösungen für das Handling
von Schneidplatten, Schaftfräsern, Werk­zeugen
mit HSK-Aufnahme (Kombination verschiedener
Werkzeugtypen möglich)
++ Applikationsspezifische Ausbaustufen für das
Handling von max. 42 HSK-Werkzeugen
++ Option: Austauschbare Greiferhände am
Handlingsarm für HSK-Werkzeuge,
Schaftwerkzeuge oder Schneidplatten
++ Aufnahme von Werkzeugen mittels Spann­
zangenaufnahme oder Hydrodehnspannfutter
LASERTEC 20 PrecisionTool mit
Linearmagazin PH 10 I 100
Max. Anzahl Ebenen
Anzahl Plätze pro Ebene
Rastermaß (Mitte Palette zu Mitte Palette)
Max. Werkzeugdurchmesser
Max. Werkzeuglänge (ab Plananlage HSK)
* Werkzeuglänge max. 135 mm, ** Werkzeuglänge max. 240 mm
6* / 4**
6* / 4**
7
4
95 mm
190 mm
85 mm
140 mm
240 mm
240 mm
All in one:
Laserbearbeitung von Schneidkante, Freiwinkel
und Spanleitgeometrie in ein PKD-Stufenwerkzeug
auf der LASERTEC 20 PrecisionTool
2
1
3
1 – 4: Vereinzeln und Ausscheiden von PKD- und CBN-Ronden, in 2D und 3D,
10 × schneller als Drahterodieren
LASERTEC 20 / 50 FineCutting
Hochdynamisches
Vereinzeln von PKD- /
CBN-Ronden, 10 × schneller
als Draht­erodieren.
4
Maschinenaufbau
++ Langzeitstabilität: Polymerbeton Grundgestell
++ Dynamik: Modernste
Linear- / Torquetechnologie
++ Präzision: Positionierge­
nauigkeiten im µm-Bereich
++ Vielseitigkeit: 5-AchsVersion zum Vorschneiden
von Freiwinkeln
Technologie
++ Saubere, genaue Schnitte
++ Konizität bei 3,2 mm
Materialdicke nur 25 µm
pro Seite
++ Geringe Randzonenbe­
schädigung ab 50 μm
++ Schnittgeschwindigkeiten
bis zu 100 mm/min in
1,6 mm PKD von Frei­winkeln
LASERTEC 50 Shape (Piko)
3D-Laserabtragen mit Piko­
sekundenlaser zur Herstellung
von Hartmetall-Pressstempeln
mit Ra = 0,3 µm.
Aufgrund der hochkompakten, stabilen
Bauweise eignet sich die LASERTEC 50 in
Kombination mit dem leistungsfähigen
Pikosekunden­laser insbesondere für anspruchsvolle 5-Achs-Bearbeitungsaufgaben für die
Herstellung komplexer Prototypen sowie
Sonder­bearbeitungen aus Hartmetall.
Wendeschneidplatten –
Prototypen aus Hartmetall
++ Automatische Feinpositionierung
++ Einfache Programmierung
basierend auf 3D CAD-Daten
++ Job Manager
Hartmetall-Pressstempel
mit Ra = 0,3 μm
++ Pikosekunden-Laser wahlweise mit
25 / 50 W Laser­leistung
++ Highend-Lösung mit bestmöglicher
Oberflächenqualität
5-Achs-Bearbeitung mit
Pikosekunden-Laser
++ Integrierter NC-Schwenkrundtisch
für komplexe Prototypen sowie
Sonderbearbeitungen
++ Wiederholgenaues Werkstückhandling z.B. via HSK-Schnittstelle
11
LASERTEC-Baureihe
Aufstellpläne
LASERTEC 20
LASERTEC 20
Frontansicht
Draufsicht
655
2.592
710
1.884
2.035
Absaugung
FineCutting
950
2.427
Absaugung
PrecisionTool
950
2.729
LASERTEC 20 mit Linearmagazin PH 10 I 100
LASERTEC 20 mit Linearmagazin PH 10 I 100
Seitenansicht
Draufsicht
3.100
655
4.310
3.318
2.810
2.435
2.035
350
1.172
1.412
708
12
1.150
1.840
3.879
LASERTEC 50
Seitenansicht
Draufsicht
705
LASERTEC 50
2.772
2.390
2.000
1.410
1.390
860
509
2.812
2.875
LASERTEC-Baureihe
Technische Daten
Erhältlich als
LASERTEC 20 PrecisionTool / FineCutting
Arbeitsbereich
X-Achse
mm
200
Y-Achse
mm
400
Z-Achse (Fokussierachse)
mm
280
Tischgröße (3 Achsen)
mm
–
Max. Tischlast (3 Achsen)
kg
A-Achse (Schwenkbereich)
Grad
C-Achse (Drehbereich / Drehzahl)
Grad / min–1
Tischgröße (5 Achsen)
mm
Max. Tischlast (5 Achsen)
kg
–
–10 bis +130
360° / 150
ø 200
10
Verfahrgeschwindigkeit
Eilgang X / Y / Z
m/min
Beschleunigung
g
40 / 40 / 40
>2
Anschlusswerte und Aggregate
Anschlussleistung (inkl. Aggregate)
kVA
max. 40
Betriebsspannung
V/Hz
400 / 50
Maschinen- / Anlagengewicht
kg
Abmessungen Maschine B / T / H
mm
Abmessungen Absaugung B / T / H
mm
340 / 660 / 1.400
Platzbedarf B / T / H
mm
2.568 / 2.462 / 2.383
3.750
2.200 / 2.020 / 2.200
Steuerung
CNC-Steuerung
CELOS® mit SIEMENS 840D solutionline
Erhältlich als
LASERTEC 50 Shape
Arbeitsbereich
X-Achse
mm
500
Y-Achse
mm
500
Z-Achse (Fokussierachse)
mm
700
Tischgröße (3 Achsen)
mm
400 × 500 (Arbeitsfläche)
Max. Tischlast (3 Achsen)
kg
A- / B-Achse (Schwenkbereich)
Grad
–100 bis +160
360° endlos
C-Achse (Drehbereich)
Grad
Tischgröße (5 Achsen)
mm
Max. Tischlast (5 Achsen)
kg
150
ø 200
14
Verfahrgeschwindigkeit
Eilgang X / Y / Z
m/min
Beschleunigung
g
Maschinen- / Anlagengewicht
kg
Platzbedarf B / T / H
mm
60 / 60 / 30
1
5.000
3.700 / 4.250 / 2.400
Steuerung
CNC-Steuerung
CELOS® mit SIEMENS 840D solutionline
13
25 Jahre Know-how und Expertise
LASERTEC Showroom in Pfronten.
LASERTEC Excellence
++ Langjährige Erfahrung in der Laserbearbeitung
von PKD / CBN / CVD-Diamant / Hartmetall
++ Anwendungstechnik-Know-how:
Schulungen, Kundensupport, komplette
Turnkey-Lösungen
++ Spezielle LASERSOFT-Softwarepakete
++ Regelmäßig stattfindende LASERTECTechnologieseminare
PrecisionTool – Applikationsübersicht
Applikationen PKD / CVD-D / CBN
LASERTEC 20
PrecisionTool
Schneidkanten mit Freiwinkel in PKD / CVD-D
•
Spanleitstufen in PKD / CVD-D
•
Vereinzeln von PKD- / CBN-Ronden
LASERTEC 20 / 50
FineCutting
LASERTEC 50
Shape (Piko)
•
Applikationen Hartmetall
Prototyping von Wendeschneidplatten
mit Spanleitstufen in Hartmetall
•
Hartmetall-Prägestempel mit Spanleitgeometrien
•
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FLY_D6859_0116DE Technische Änderungen vorbehalten. Die hier abgebildeten Maschinen können Optionen, Zubehör und Steuerungsvarianten beinhalten.
++ Ganzheitliches Prozessverständnis