Laserunterstütztes Scherschneiden von hochfesten Blechwerkstoffen

Im Rahmen dieser Dissertation wird die grundlegende Erforschung der Verfahrensmechanismen des laserunterstützten Scherschneidverfahrens behandelt, welches auf Stanzmaschinen für die flexible Blechbearbeitung durchgeführt werden kann. Hierbei werden die Vorteile des konventionellen Scherschneidens hinsichtlich der Multifunktionalität und Bearbeitungsflexibilität mit der Steigerung der erreichbaren Schnittflächenqualitäten und der Reduzierung der auftretenden Prozesskräfte miteinander kombiniert, indem das konventionelle Scherschneiden mit einer laserinduzierten Entfestigung des Blechwerkstoffs in der Scherzone überlagert wird. Die prozesstechnologischen Forschungsarbeiten beinhalten die Entwicklung eines Messverfahrens zur Bestimmung der temperaturabhängigen optischen Werkstoffkennwerte, die Simulation der laserinduzierten Temperaturverläufe im Werkstückinneren sowie die Untersuchung der laserunterstützten Scherschneidmechanismen und deren Auswirkungen auf das Maschinenverhalten. Neben den prozesstechnologischen Untersuchungen werden Strategien zur robusten Integration von Lasersystemkomponenten in die Maschinenstruktur von Stanzmaschinen für die Realisierung eines laserunterstützten Scherschneidverfahrens beschrieben. Zur Umsetzung eines industrietauglichen laserunterstützten Scherschneidverfahrens werden hierbei die Anforderungen und Restriktionen aufgezeigt, mit denen eine flexible laserunterstützte Blechbearbeitung ermöglicht wird und gleichzeitig die Funktionalitäten von derzeit am Markt verfügbaren Stanzmaschinen, zum Beispiel der automatisierte Werkzeugwechsel sowie der Einsatz von Standard-Werkzeugen, nicht negativ beeinträchtigt werden.