CAD – Modelle kompensieren Formabweichungen beim Laserstrahlschneiden

Ein neues Forschungsprojekt am LZH hat zum Ziel, das Laserstrahlschneiden von 3D-Blechteilen durch eine Erhöhung des Automatisierungsgrads wirtschaftlicher und präziser zu machen. Im Zuge des Projekts soll ein computergestütztes Verfahren entwickelt werden, das durch eine innovative Analyse der Abweichungen zwischen einem realen Bauteile und einem entsprechenden CAD-Modell eine automatische Korrektur der Verfahrwege des Laserschneidkopfes ermöglicht.

Ein neues Forschungsprojekt am LZH hat zum Ziel, das Laserstrahlschneiden von 3D-Blechteilen durch eine Erhöhung des Automatisierungsgrads wirtschaftlicher und präziser zu machen. Es werden Strategien entwickelt, die dem Anwender ermöglichen, den Fertigungsprozess effektiver vorzubereiten.

Die Erfahrungen von kleinen und mittelständischen Unternehmen zeigen, dass insbesondere die herstellungsbedingten Formabweichungen häufig zeitaufwändige manuelle Korrekturen der auf Grundlage eines idealen CAD Modells „off-line“ programmierten Verfahrwege des Schneidwerkzeugs erfordern. Dieses gilt auch für die während des Laserschneidprozesses auftretenden Deformationen von tiefgezogenen 3D-Blechteilen. Im Zuge des Projekts soll daher ein computergestütztes Verfahren entwickelt werden, das durch eine innovative Analyse der Abweichungen zwischen einem realen Bauteile und einem entsprechenden CAD-Modell eine automatische Korrektur der Verfahrwege des Laserschneidkopfes ermöglicht.

Hierzu ist allerdings eine Vermessung des realen Bauteils erforderlich. Eine wesentliche Projektanforderung an die Analysealgorithmen beschränkt allerdings die Auswahl der zur Verfügung stehenden technischen Verfahren. Im Gegensatz zu den unter dem Stichwort „Flächenrückführung“ bekannten Verfahren, die auf einer detaillierten Abtastung der Bauteiloberfläche beruhen, soll schon eine kleine Anzahl von Messpunkten für die Berechnung der Korrekturen ausreichen. Diese Bedingung erlaubt es kleinen und mittelständischen Betrieben, ihre oft schon vorhandenen taktilen Messeinrichtungen im Rahmen des Verfahrens wirtschaftlich einzusetzen.

Neben den vorab feststellbaren Abweichungen zwischen Bauteil und CAD-Modell berücksichtigt das Verfahren durch eine zyklische Abfolge von Messung und automatischer Verfahrwegkorrektur auch Deformationen, die erst während des Schneidprozesses auftreten.
Das Projekt läuft bis zum 31. Mai 2007 und wird von der Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen (AiF) unterstützt.

Kontakt:
Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH)
Michael Botts
Hollerithallee 8
D-30419 Hannover
Tel.: +49 511 2788-151
Fax: +49 511 2788-100
E-Mail: m.botts@lzh.de