Entfestigen

Zielgenaue Durchwärmung – gleichmäßige Entfestigung in der Fläche – hohe Bearbeitungsgeschwindigkeit

Das Verfahren

Das Entfestigen stellt eine Prozessvorstufe zum Umformen von Stahlbauteilen dar. Beim Entfestigen wird der durch Martensitbildung gehärtete Stahl in lokal definierten Bereichen erwärmt. Dadurch verändert sich das Stahlgefüge: Je nach Temperatur wird der Martensit entweder angelassen und dadurch weicher oder via Austenitisierung in eine duktilere und weniger feste Ferrit-Perlit-Struktur umgewandelt. Für diese Wärmebehandlung sind Laser das beste Werkzeug. Sie gewährleisten eine flexible und hochpräzise Materialbehandlung mit kleiner thermisch beeinflusster Übergangszone zum umgebenden Material. Weder Gasflammen noch Infrarotstrahler bieten eine vergleichbare Prozessqualität.

Die Prozessvorteile des Diodenlasers

Im Vergleich zu anderen Lasertypen können Laserline Diodenlaser größere Spots sowie homogenere Intensitätsverteilungen erzeugen. Beides zusammen ermöglicht eine gleichmäßige Entfestigung in der jeweils behandelten Fläche. Durch eine gemeinsam mit dem Fraunhofer ILT entwickelte Technik beidseitiger Bestrahlung können für bestimmte Anwendungen zukünftig Bearbeitungsgeschwindigkeiten von mehr als 10 Metern pro Minute realisiert werden. 

Anwendungsbeispiele

Tiefziehen

Beim Tiefziehen, einem der industriell bedeutendsten Kaltumformverfahren, wird eine Blechplatine mit Hilfe einer starren Umformpresse in die gewünschte Form gebracht: Eingespannt in einen Blechhalter, wird die Platine mit Hilfe eines Stempels in eine Matrize gepresst und so etwa zu einem Karosserieteil oder einer Stahlbadewanne umgeformt. Um während dieses Pressvorgangs Risse oder Brüche im Werkstück zu vermeiden – was insbesondere bei hochfesten Stählen droht –, wird die Platine vorab in den vorgesehenen Biegezonen entfestigt. Hierzu werden die betreffenden Zonen durchwärmt und so in ihrer Metallstruktur verändert. Mit Laserline LDM und LDF Diodenlasern lässt sich diese Durchwärmung äußerst zielgenau und gleichmäßig sowie mit hoher Prozessgeschwindigkeit realisieren.

Erzeugung von Knautschzonen

Im Automobilbau ist die gezielte Erzeugung von Knautschzonen eine der wichtigsten Sicherheitsmaßnahmen. Knautschzonen sollen sich bei einem Unfall verformen und wesentliche Teile der Aufprallenergie absorbieren. Um diesen Effekt zu erreichen, werden die Karosseriebleche in vordefinierten Zonen per Durchwärmung entfestigt. Mit ihrem präzisen und gleichmäßigen Wärmeeintrag sichern Laserline LDM und LDF Diodenlaser hier optimale Ergebnisse: Die Metallstruktur wird genau dort weicher gemacht, wo der Knautscheffekt erzielt werden soll. An allen anderen Karosseriebereichen bleibt die gewünschte, ebenfalls sicherheitsrelevante hohe Festigkeit des Blechs erhalten – für maximalen Schutz der Fahrzeuginsassen.