Blech im Schein des Laserlichts

Ungewöhnlich ist es nicht, dass Unternehmen ihre Fertigung für den Eigenbedarf auslegen und dann auch als Lohnbearbeiter für Fremdfirmen auftreten. Bemerkenswert ist es aber, wenn sich in diesen Bereichen so viel Kompetenz anhäuft, dass reine Lohnfertiger da kaum noch mithalten können. So ist jetzt beim Mess- und Regeltechnik-Spezialisten Juchheim in Fulda eine Vorzeige-Blechbearbeitung entstanden, die keinen Vergleich zu scheuen braucht.

Professionelle Blechbearbeitung vom Feinsten. Was wir darunter verstehen, das können Sie im SCOPE-August-Heft des letzten Jahres nachlesen. Da war mein ehemaliger Kollege Christian Bartsch in Fulda zu Besuch und hat seine Eindrücke niedergeschrieben. Falls dieses Heft nicht mehr griffbereit ist, so können Sie mal ins Archiv schauen. Hier geht es uns jetzt um das Laserschneiden, das neuerdings die bisherigen Technologien wie Stanzen, Biegen, Beschneiden, Schweißen, Löten, Galvanisieren und Lackieren ergänzt. Natürlich gehören auch das Drehen, Fräsen und Erodieren zum Angebot, bis hin zum Werkzeug- und Vorrichtungsbau.

Weshalb mit dem Laser schneiden?

Wenn es eine Technologie schwer hatte, den Markt zu erobern, so war es die Lasertechnologie. Schon früh erkannten alle Interessenten die Vorteile des Verfahrens, doch noch unausgereifte Maschinentechnik und der hohe Preis verhinderten gut zehn Jahre den Praxiseinsatz. Diese Zeiten sind vorbei, sogar der Preis ist konkurrenzfähig. So stand dem Durchbruch des Lasereinsatzes nichts mehr im Wege, und heute sind Schweißen, Trennen und Wärmebehandlung die wichtigsten Industrie-Anwendungen.

Der Laser schneidet extrem leise, ohne nennenswerte Gratbildung und mit sehr schmalem Schneidspalt. Da keine Kraft ins Werkstück übertragen wird und die Maschinensteuerung sehr genau auf die Werkstückgeometrie eingeht, entstehen filigranste Konturen, die kaum ein anderes Verfahren zu bieten hat ¿ vom Ätzen wollen wir hier ruhig einmal absehen, denn das bereitet mit Blick auf Arbeitssicherheit und Umwelttechnik Probleme, die der Laser gar nicht kennt. Besonders vorteilhaft ist die punktförmige Wärmeeinwirkung, die das Werkstück im wahrsten Sinne des Wortes kalt lässt. Und das zu schneidende Material ist dem Laserstrahl fast gleichgültig ¿ mir fällt, denke ich an Probleme, eigentlich kein Werkstoff ein.

Moderne Maschinentechnik zum Schneiden arbeitet mit fliegender Optik. Dabei wird nicht etwa das eventuell recht schwere Blech unter dem Laserstrahl hindurch geführt, sondern nur die leichte Optik huscht nach Programm und berührungslos auf den Konturen. Das gibt keine Kratzer auf dem Blech und bei Unebenheiten fokussiert sich die Optik automatisch. Natürlich ist auch der Schneidkopf schnell gewechselt, wenn notwendig, und das nächste Blech fährt auf einem Palettenwechsler schon heran. Wobei der Automatisierungsgrad bis zur mannlosen Schicht ausgebaut werden kann.

Der Bedarf entscheidet

In Fulda arbeitet seit Ende letzten Jahres eine Trumatic L 2530 mit CO2-Laser. Sie deckt den Arbeitsbereich von 2500 x 1250 Millimetern ab und kann mit Leistungen von 1800 bis 3000 Watt bestückt werden. Das sind Daten für das Arbeiten im ¿Dünnblechbereich¿. Lassen Sie sich aber nicht täuschen, denn ¿Dünnblech¿ ist nur ein Wort, das schon recht dicke Bleche einschließt. Diese Anlage schneidet jedenfalls Edelstähle bis 12 Millimeter, Aluminium bis 8 Millimeter und Einsatzstähle bis 20 Millimeter Dicke. Womit bei Juchheim der Eigenbedarf auf jeden Fall abgedeckt ist und auch die meisten Kundenwünsche zu ihrem Recht kommen.

Innerhalb der Prozesskette ist aber das Laserschneiden nur eine Station von vielen. Die Abteilung Metalltechnik liefert auch einbaufertige Baugruppen. Dann ist der folgende Ablauf Vorgesehen: Planung, Programmierung, Laserschneiden, Biegen/CNC-Abkanten, Schweißen, Montage, Oberflächentechnik.

Praxiserfahrungen

Bevor die Laser-Schneidanlage ins Haus einzog, war üblicher Weise das Stanzen mit Schneidwerkzeugen der Weg zum gewünschten Werkzeug. Dadurch entstanden einige Rahmenbedingungen, die heute keine Gültigkeit mehr haben. Schneidwerkzeuge sind mit recht hohem Kostenaufwand verbunden, was ihren Einsatz nur für große Serien rechtfertigt. Außerdem vergeht Zeit, bis die Werkzeuge entstehen und wenn dann bei der Erstbemusterung durch den Kunden oder im Laufe der Serienfertigung Änderungen erforderlich sind, so ist das wiederum mit großem Arbeitsaufwand verbunden: Es ist eben sehr viel einfacher, einige Daten im Schneidprogramm zu aktualisieren, als ein Werkzeug umzubauen.

Zudem bestand bei Juchheim ein Engpass im Werkzeugbau, der den Zugriff auf andere Dienstleister erforderte. Eine Aufgabe, die unter logistischen Gesichtspunkten doch einiges an zusätzlichen Aktivitäten notwendig machte. Unter dem Strich sind also viele Vorteile für den Dienstleister aus Fulda zu verbuchen.

Aber auch die Kunden schneiden jetzt besser ab: Sie bekommen nun auch kleine Serien wirtschaftlich bearbeitet. Sie profitieren von sehr kurzen Lieferzeiten. Sie können weiterhin große Serien mit Schneid- und Stanzwerkzeugen fertigen lassen. Sie können auf zusätzliche Arbeitsgänge wie Entgraten oder Gleitschleifen verzichten. Sie dürfen noch höhere Ansprüche an die Oberflächenqualität stellen.

Das mit der Oberfläche ist natürlich ein ganz besonderer Leckerbissen. Nachdem nun beim Laserschneiden auch die empfindlichsten Oberflächen keine Kratzer oder Druckstellen mehr abbekommen, packte die Mitarbeiter der Abteilung Umformtechnik ebenfalls der Ehrgeiz. Dort wird nun beim Biegen, Abkanten und Pressen mit Schutzfolien gearbeitet, die die Oberflächen vor Schäden bewahren. Erste Auswirkung: Ein neuer Produktionszweig ¿ Hausnummern aus strichpoliertem Edelstahl, ohne Kratzer, ohne Druckstellen, ohne Spritzer vom Laserschneiden.

Dieter Capelle / August 2000

Links: http://www.jumo.de, http://www.trumpf.com