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07.06.2013 | Fertigungstechnik | Im Fokus | Onlineartikel

Verlustarmes Laserstrahlschneiden von Elektroband

Autor:
Dieter Beste

Die Laserbearbeitung zeigt auch bei der Bearbeitung von Elektrobandmaterial ihre hohe Flexibilität. So fallen beispielsweise beim Schneiden keine zusätzlichen Werkzeugkosten und Rüstzeiten an – was kurze Produktänderungszeiten ermöglicht. Bei der Auslegung von Rotor- und Statorbaugruppen eröffnet das Laserstrahlschneiden dem Konstrukteur völlig neue Gestaltungsmöglichkeiten.

Exzellente elektromagnetische Eigenschaften in elektrischen Maschinen sind die Voraussetzung für eine möglichst verlustarme Wandlung der elektrischen in kinetische Energie und umgekehrt. Aus diesem Grund befasst sich das Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik IWS Dresden seit Längerem mit Prozessentwicklungen und Applikationsuntersuchungen zum Laserstrahlschneiden von Elektroblech. Dafür nutzt das IWS leistungsfähige 2D-Laserschneidmaschinen mit Lineardirektantrieben, die mit modernen CO2-Lasern oder brillanten Festkörperlasern betrieben werden können. Alle weichmagnetischen Werkstoffe ab einer Materialdicke von 0,1 mm können damit unabhängig von ihren Legierungsbestandteilen (z. B. auch mit einem Siliziumgehalt > 4 %) problemlos bearbeitet werden.

Um die exzellenten magnetischen Magterialeigenschaften und damit die Effizienz der Energieerzeugung bzw. -wandlung auch bei Nutzung des Laserstrahlschneidens zu bewahren, haben die Dresdner Forscher die Prozesse unter anderem in Prozessparameterstudien zur magnetischen Bauteilbeeinflussung zu optimieren gesucht, die von metallographischen Studien zur geometrischen Form der realisierten Schnittkante und Schneidqualität (Grat) begleitet wurden. Daneben entstanden theoretische Modelle zur Abbildung des Schneidprozesses und der magnetischen Schädigung im Schnittkantenbereich (mechanisch sowie laserinduziert).

Vor diesem Hintergrund bieten die IWS-Forscher nun ihren Kunden in der Industrie Unterstützung bei der Optimierung von Schneidprozessen in der Einzelblechfertigung elektrischer Maschinen an. Zudem möchten sie ihre Expertise bei der Erstellung von Design-Richtlinien zur fertigungsgerechten Bauteilauslegung oder etwa bei der Implementierung des Schädigungsmodells in Simulationswerkzeugen zur Magnetkreisauslegung einbringen.

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