Hightech bei Gerster: Laserhärten.

Transkript

1 Hightech bei Gerster: Laserhärten.

2 Hightech bei Gerster: Höchste Präzision für anspruchsvollste Bauteile. Vorteile. e Höchste Prozesssicherheit und Reproduzierbarkeit e Härten von fertig bearbeiteten Teilen ohne Nachbearbeitung e Blank-Härten unter Schutzgas möglich Eigenschaften. e Präzise Wärmeeinbringung auch an Kanten, Nuten und Ecken e Minimale Schleifzugaben bei Teilen mit Nachbearbeitung e Geringste Risiken in Bezug auf Risse und Verzug e Härten von hoch vergütetem Material e Serienproduktion mit NC-Qualität und geregeltem Prozess e Flexible 3D-Bearbeitung feststehend oder auf Dreh-Kipptisch Einsatzgebiete. e Rollenbahnen härten auf fertig bearbeiteten Bauteilen e Schutz von Auflageflächen vor Eindrücken und Verschleiss e Steuerkurven e Führungen e Verschleisskanten e Schienen e Kleinteile e Spannelemente Der Stückkostenvergleich. Kürzere Lieferzeiten, Prozesseliminierung und Kostenumverteilungen: Laserhärten erlaubt in vielen Fällen die Realisierung von optimierten Prozessen. Teilefertigung Härten und Anlassen Strahlen Richten Endbearbeitung (Schleifen usw.) Laserhärten Klassisches Härten Laserhärten

3 3

4 Hightech bei Gerster: Neue Möglichkeiten im Werkzeug- und Formenbau. Vorteile. e Standzeiterhöhung durch verschleissfeste, harte Partien e Präzise Härtung mit hoher Prozesssicherheit e Neue Kombinationsmöglichkeiten mit Beschichtungen und anderen Wärmebehandlungen Eigenschaften. e Erhöhung der Verschleissfestigkeit auf besonders beanspruchten Partien (Rollenbahnen, Anschlagflächen etc.) e Partielles Härten von Spuren auf Grosswerkzeugen e Härten von hoch vergütetem Material e Geringste Risiken in Bezug auf Risse und Verzug e Schnelle Durchlaufzeiten durch Verwendung von CAD/CAM-Daten e Freie 3D-Bewegungen dank robotergeführtem Laser e Grosszügige Anlagendimension (Grundfläche Kabine 5 x 7 m) Einsatzgebiete. e Zugradien an Blechumformwerkzeugen e Biegestempel und Matrizen e Kunstoffformen e Schneidkanten e Anschlagflächen e Lokale Stützwirkung für Beschichtungen

5 5

6 Hightech by Gerster: Randschichthärten mit Lasertechnologie. Feinkörniges, zähes Gefüge Hohe Verschleissfestigkeit Kein Anlassen notwendig Geringe Rissgefahr Minimale Wärmebeeinflussung Minimaler Verzug Ac Ms Grenzlinie des homogenen Austenits Grenzlinie mit Beginn der Martensitumwandlung Ein breit fokussierter Laserstrahl erwärmt die Randschicht des Bauteils in sehr kurzer Zeit lokal auf Härtetemperatur (>1000 C). Sobald der Laserstrahl nicht mehr einwirkt, wird die Wärme ins Grundmaterial des Werkstücks abgeleitet (Selbstabschreckung) und es entsteht hartes, martensitisches Gefüge. Durch den Vorschub des Laserstrahls über die Bauteiloberfläche entsteht eine gehärtete Spur mit einer Härtetiefe (Rht) bis maximal 1,5 mm. Lasergehärtete Spuren zeichnen sich dank der hohen Aufheizgeschwindigkeit (>1000 C/sec) durch sehr feinkörniges Gefüge aus. Dieses Gefüge ist ausserordentlich zäh und muss deshalb in der Regel nach dem Härten nicht mehr angelassen werden. Aufgrund der Selbstabschreckung entstehen beim Laserhärten weniger Härtespannungen. Die Rissgefahr ist daher geringer als bei herkömmlichen Verfahren. Beim Laserhärten wird die zur Umwandlung erforderliche Wärme sehr präzise und lokal definiert eingebracht. Damit wird das Bauteil nur mit der minimal notwendigen Energie bearbeitet. Eine minimale Wärmebeeinflussung des Grundmaterials als auch minimalster Härteverzug sind die Vorteile. Mit dem Laser können sämtliche direkt randschichthärtbaren Stähle und Gusswerkstoffe bearbeitet werden. Im Härtebereich ist eine möglichst gleichmässige Vorbearbeitung erforderlich (N7/N8 oder besser). Es können Spuren bis 20 mm Breite gehärtet werden. Für grössere Spurbreiten werden mehrere Spuren nebeneinander gelegt. Es entsteht eine schmale Überlappungszone mit etwas geringerer Härte (Anlasseffekt). Durch den Einsatz von Schutzgas können Bauteile ohne Oxidation der Oberfläche gehärtet werden. Nach dem Härten ist dann oft keine Nachbearbeitung mehr notwendig. Anlagenkonzept. e Modernste Industrieroboteranlage mit 9 NC-Achsen e NC-gesteuerter Dreh-Kipptisch e Nutzraum 5 x 7 x 4 m e Spurbreiten bis 20 mm e Hochleistungs-Diodenlaser e Geregelte Oberflächentemperatur e Härten unter Schutzgas für blanke Oberflächen Vergleich Laserhärten zu klassischen Randschichthärteverfahren. Flammhärten Induktionshärten Laserhärten Einhärtungstiefe (Rht) Bis 40 mm Bis 10 mm Bis 1,5 mm Reproduzierbarkeit/Prozesssicherheit Gut Gut bis sehr gut Ausgezeichnet Verzugsverhalten (bei gleicher Geometrie Gut Gut Sehr gut und identischem Werkstoff) Reihenfolge der Arbeitsgänge in der Härteprozess Härteprozess Flexibel wählbar auch gesamten Produktionslinie vor der Endbearbeitung vor der Endbearbeitung nach der Endbearbeitung Oberflächenzustand Bauteiloberfläche infolge Bauteiloberfläche infolge Blanke Bauteiloberfläche Oxidation verfärbt Oxidation verfärbt möglich Endbearbeitung nach der In der Regel notwendig In der Regel notwendig Entfällt im Normalfall Wärmebehandlung Präzision des Wärmeintrags Mittel Gut Erfüllt höchste Ansprüche

7 7

8 Härterei Gerster AG Güterstrasse 3 Postfach CH-4622 Egerkingen Telefon +41 (0) Fax +41 (0) [email protected] Qualitätsmanagementsystem ISO 9001:2000 Umweltmanagementsystem ISO 14001:2004 Hightech by Gerster. Randschichthärten Induktionshärten Zweifrequenzhärten Impulshärten Flammhärten Zerstörungsfreie Prüfung der Einhärtetiefe Lasertechnologie Laserhärten Durchgreifend wirkende Verfahren Härten unter Schutzgas Vakuumhärten mit Druckgasabschreckung Vergüten Schutzgasglühen Anlassen Tiefkühlen bis 180 C Ausscheidungshärten von Aluminiumlegierungen Hartlöten Unter Vakuum Unter Schutzgas Induktiv Mit Flamme Thermochemische Diffusionsverfahren Aufkohlen Carbonitrieren Einsatzhärten Gasnitrieren Oxinitrieren Gasnitrocarburieren Pronox Plasmanitrieren Plasox Borieren Behandlung von rostfreien Stählen SolNit-A, SolNit-M, Hard-inox Beratung und Labor-Dienstleistungen