Laser-Feinschneiden

  • Wirtschaftliches Verfahren
  • Hoch-Präzision mit einem der präzisesten Laser weltweit
  • 5-Achsen-Laser
  • Neue wirtschaftliche Möglichkeiten bei der Laser-Präzisionsbearbeitung zur Herstellung von feinsten Konturen, filigransten Strukturen und präzisesten Bohrungen mit bis zu 5-Achsen.

Anwendungsgebiete Laser-Feinschneiden

Laser-Feinschneiden und Wasserstrahl Micro-Präzisionsschneiden mit der neu entwickelten Präzisionswasserstrahl-Technologie Microwaterjet AWJMM® werden in verschiedensten industriellen Bereichen eingesetzt. Einsatzfelder finden sich im Maschinenbau, in der Elektronik- und Fahrzeugindustrie, Medizintechnik und Uhrenindustrie, Chemie- und Lebensmittelindustrie, Schmuck u.a..

Die Bearbeitungsaufgaben reichen vom reinen Schneiden bis hin zu komplexen Komplettlösungen mit

  • Fräsen
  • Schleifen
  • Bohren
  • Gewindeschneiden
  • Reiben
  • Trowalisieren
  • Biegen
  • Nieten
  • Hartlöten
  • Schrumpfen
  • Verzinnen
  • Montieren
  • Polieren
  • etc.

Dem bearbeitbaren Werkstoffspektrum sind praktisch keine Grenzen gesetzt. Bearbeitungsverlauf, Start- und Endpunkte können nahezu beliebig gewählt werden. Es treten nur geringe Prozesskräfte und thermische Belastungen auf.

Allgemeine Industrie / Mikro-Präzisionsteile

Bei jedem Bauteil lohnt sich eine Überprüfung, ob eine Fertigung durch Wasserstrahl Micro-Präzisionsschneiden und Laser-Feinschneiden die geeignete Variante ist.

Neue Materialien, High-Tech Werkstoffe und der Wunsch nach kleineren, stabileren, leichteren etc. Bauteilen erfordern neue Fertigungsmöglichkeiten. Mit uns steht Ihnen ein Dienstleister bereit, der die feinsten Schnitte in höchster Genauigkeit effizient, prozessicher und schonend umsetzt.

Elektroindustrie

Wir können Silizium, Glimmer, Graphit, Kupfer, Bimetalle und Isolationsplatten professionell und effizient verarbeiten. Die Materialeigenschaften bleiben dabei unverändert. Produktbeispiele:

  • Chipträger
  • Komplexe Chipsätze
  • mehrschichtige Elektrochips
  • Kupferhalbleiter
  • Leiterplatten (auch keramische)
  • Impulsscheiben
  • Sensoren
  • Piezo-Keramiken
  • Stromleitschienen
Medizintechnik

Biokompatible Materialien mit komplexen Teilekonturen in hoher Präzision stellen grosse Anforderungen dar. Wir erfüllen diese ohne Gefügeveränderung mit hoher Prozessicherheit.

Durch die neuen Fertigungsmöglichkeiten die durch das Wasserstrahl Micro-Präzisionschneiden  eröffnet werden, können neue, komplizierte oder filligrane medizinische Produkte gefertigt werden, die leider hier nicht veröffentlicht werden dürfen, da sie der strengsten  Geheimhaltungspflicht unterliegen.

Unter anderem sind dies:

  • Titan-Implantate
  • Verschraubungsplatten
  • Fixationsplatten
  • Knochenplatten
  • Rohlinge für die Prothetik
  • Röntgenlineale
  • Greifer und Clips
  • Armaturen
  • Instrumenten Rohlinge
  • technische Kunststoffe
  • Silikonobjekte
  • Carbon- und PEEK-Werkzeuge
Optische Industrie

Harte, verschleissfeste und auch extravagante Werkstoffe kommen zum Einsatz, die wir reproduzierbar in hoher Qualität verarbeiten können.

Automotive und Rennsport

Ressourcenschonende Mobilität und die dazu erforderlichen Materialien wie Kevlar, Carbon- und Glasfaser, Keramiken sowie hybride Werkstoffe erfordern innovative Fertigungsverfahren, wie wir sie bieten können für z.B.:

  • Dichtungen
  • Komplexe Carbonteile
  • Hochleistungskeramiken
  • Lüftungsgitter
  • verschleissfeste Teile
Luft- und Raumfahrt

Wir bearbeiten hitzebeständige, schwer brennbare, isolierende, strahlungsabsorbierende Verbundwerkstoffe sowie Laminate und Strukturmaterialien, ohne deren Eigenschaften zu verändern.

Hochleistungssport

Neben den athletischen Leistungen entscheidet oft das Material über Sieg oder Niederlage. Verschleissfeste Oberflächen, leichte, steife und zähe Materialien sind gefordert und verlangen nach hochwertigen, flexiblen Fertigungsprozessen.

Uhrenindustrie + Feinmechanik

Harte, verschleissfeste und auch extravagante Werkstoffe kommen zum Einsatz, die wir reproduzierbar in hoher Qualität verarbeiten können.

  • Ausbrüche an fertigen Platinen
  • Zeiger und Zifferblätter
  • Gehäusekonturen
  • Brücken und Freistellungen
  • Klinken und Zahnräder
  • Federn
Konsumgüter und Gestalterische Elemente

Wir werden fantasievollen Wünschen der Designer gerecht und schneiden die raffiniertesten, komplexesten und ausgefallensten Formen. Unkonventionelle Elemente aus kombinierten Materialien lassen sich kreativ ausformen.

  • Schmuck
  • Unterhaltungselektronik
  • Schablonen für Belichtungen

Sie gehören nicht zu einer oben genannten Branche oder haben einen nicht genannten Werkstoff, den Sie testen möchten? Wir helfen Ihnen gerne weiter.

Verfahren Laser-Feinschneiden

Schneiden

Prinzip des Laserschneidens

Aufgrund ihrer kurzen Wellenlänge und ihrer guten Strahlqualität eignen sich Festkörperlaser besonders zum Feinschneiden. Da der Laserstrahl zu einem sehr kleinen Durchmesser mit hoher Präzision fokussiert werden kann, sind Feinschnitte mit Schnittbreiten bis zu 10 µm (0.0004 in.) möglich. Zusätzlich ist die wärmebeeinflusste Zone entlang des Schnittes sehr klein und die bearbeiteten Teile werden nicht verformt.

 Die hohe Leistungsdichte im Fokuspunkt des Laserstrahles lässt das Material schmelzen und verdampfen. Mit Hilfe eines Prozessgases, sehr oft Sauerstoff, wird das geschmolzene Material ausgeblasen. Bewegt man nun das Werkstück oder den Laserstrahl, so ensteht ein Schnitt. Die kleinstmögliche Schnittbreite ist sowohl von den Strahleigenschaften abhängig als auch von der Materialdicke.

Bohren

Prinzip des Laserbohrens

Das Bohren mit Festkörperlasern ist ein thermischer Abtragprozess. Aufgrund der hohen Leistungsdichte wird durch den stark fokussierten Strahl das Material aufgeschmolzen und verdampft. Als Ergebnis des entstandenen Dampfdruckes werden Partikel aus dem Loch geschleudert.

Nur gepulste Festkörperlaser erreichen die hierfür benötigte Leistungsdichte. Abhängig vom Lochdurchmesser gibt es zwei unterschiedliche Bohrmethoden mit dem Laser.

Perkussionsbohren

Abhängig vom Material wird diese Methode bei Lochdurchmessern von 20 - 1200 µm angewendet. Schachtverhältnisse (Durchmesser/Lochtiefe) bis 1 :200 sind erzielbar.

Trepannieren

Für den Fall, dass der Lochdurchmesser viel größer als der Fokus ist, wird trepanniert, d.h. das Loch wird praktisch geschnitten, entweder durch eine rotierende Optik oder durch Bewegung des Werkstückes.

Qualität Laser-Feinschneiden

Hohe Maschinengenauigkeit, hohe Positioniergeschwindigkeit und Dynamik der X-/Y-Achsen und Rundachsen in Lineartechnik sind die herausragenden Features unserer Laser. Das gesamte Maschinenkonzept ist auf Präzision ausgelegt: X-/Y-Kreuztisch in Linearmotortechnik,

massives Maschinenbett mit 3-Punkt-Auflage, direkte Wegmesssysteme in allen Achsen, hochdynamische Torque-Motoren, automatische Abstandsregelung und bedienerfreundliche Steuerung. Beste Schnittqualitäten sind garantiert: Der Laser verfährt auf der Z-Achse, daraus resultiert ein direkter Strahl mit kurzem und konstantem Strahlweg.

Unsere Teile werden mit neuester Technologie der Firma Werth Messtechnik gemessen und geprüft.

Vorteile Laser-Feinschneiden

Das modulare Maschinenkonzept mit drei bis fünf CNC-gesteuerten Achsen ermöglicht den äußerst flexiblen Einsatz zum hochdynamischen Präzisionschneiden von Feinschneidteilen im 2D- und 3D-Bereich.

Anwendungsbeispiele finden sich u.a. in der Uhren-/Stanzteil-/Elektronik- und Medical-Industrie bei der Herstellung von Feinschneidteilen mit max. 2 mm Materialstärke und einem min. Laserschnittspalt von 20 µm. Bereits heute werden erfolgreich Prototypen und Serien von Stanzteilen wie Stencil, und Apparatebauteile, Uhrenwerksbauteile, medizintechnische Implantate sowie Spinnerets für Textilfasern auf unseren Maschinen gefertigt.

Highlights

  • Laser-Feinschneiden von dünnen Blechen (<= 2 mm Materialstärke), Rohren und 3D-Teilen
  • Laserschnittspalt von bis zu min. 20 µm
  • Linearantriebe mit einer Beschleunigung > 1g
  • Hochdynamische Torque-Motoren in beiden Rundachsen (B- und C-Achse)
  • Hohe Maßgenauigkeit besser als 10µm
  • Automatische Abstandssensorik zum Ausgleichen von Unebenheiten im Material
  • Laserquelle: gepulster Nd:YAG (300 W)
  • Laserbohren von bspw. Turbinenschaufeln
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