Passgenaues Zuschneiden von Platten oder Geweben erfordert je nach Material und Dicke unterschiedliches Werkzeug. Setzt man statt Messern oder Stanzen eng gebündelte Laserstrahlen ein, wird ein verschleißfreies, fast für alle Materialien einsetzbares Schneiden möglich.

Der Flachbett-Laser im Reinraumeinsatz: Die Absaugung und Kühlung sind in der Zwischendecke außerhalb des Reinraums installiert.

CO2-Flachbett-Laser für anspruchsvolle Schneidaufgaben bei harten und weichen Materialien

Laserschneiden

Verfahren für die spanlose Fertigung

Schneiden

Laserschneidanlagen

Fertigungsautomation

Anlagen / Systeme

Sauber um die engsten Kurven

Der Eiffelturm gilt als Ikone moderner Ingenieurskunst. Wegen seiner besonderen Architektur eignet er sich außerdem gut, um die Möglichkeiten des Laserschneidens zu veranschaulichen.

Lasertechnik

Polymethylmethacrylat

Kunststoff Werkstoffe

Thermoplaste

Wahrzeichen aus PMMA

Mit einer Symbiose aus 3D-Textur und Lack- und Lichtsystemen schaffen die Unternehmen Reichle Technologiezentrum, Mankiewicz und Lightworks ein Tag-Nacht-Design mit neuen Möglichkeiten.

Speziell beschichtete Swarowski-Kristalle reflektieren das Licht, wie vom Designer im Vorfeld berechnet.

Edle Designideen fürs Automobilinterieur

Laserbearbeitungen

Oberflächentechnik

Laserstrukturieren

Ambientebeleuchtung mit Wow-Effekt

In Thermoplasten erzeugen Perlglanzpigmente auffallende Effekte. Dabei beeinflusst die natürliche Fotoaktivität von TiO¿ die Stabilität der Polymermatrix. Anders als bei marktüblichen organischen Stabilisierungen senkt die anorganische Verkapselung Way die Fotoaktivität von Effektpigmenten signifikant. Dies eröffnet neue Gestaltungsmöglichkeiten für Kunststoffprodukte mit starker UV-Belastung. 

Spezielle Verkapselung macht Effektpigmente inert und witterungsbeständig 

Additive

Farbstoffe

Pigmente

Lackieren

Effekt ohne Nachteile 

Die ganzheitliche Betrachtung von Simulation und Design hat bei der BASF eine lange Tradition. In der Zusammenarbeit mit dem Hersteller von Büromöbeln Wilkhahn wird am Beispiel des Freischwinger-Stuhls Metrik deutlich, wie Konstrukteure und Designer effizient zum Entwicklungsziel kommen. Dieses Angebot wird in Zukunft noch weiter ausgebaut. 

Simulation parallel zur Gestaltung verkürzt die Entwicklungszeit des Stuhls Metrik 

Produkt- / Formteildesign

Spritzgießsimulation

Prozesssimulation

Polyamide

Verstärkungsstoffe

Glasfasern / -matten

Virtuelles Probesitzen 

Inzwischen ist das Heißgasschweißen eine etablierte Alternative zum Vibrations- und Infrarot-Schweißen. Grund dafür sind mechanisch und optisch gute Schweißnähte sowie der emissionsarme und partikelfreie Prozess. Eine Weiterentwicklung des Schweißwerkzeugs vermeidet lange Prozesszeiten und verringert Materialschäden. 

Werkzeuganpassung reduziert Prozesszeiten und verbessert Nahtqualität 

Verbindungstechnik

Thermisches Fügeverfahren

Schneller und besser schweißen 

Jahrelang steigerte sich bei technischen Thermoplasten vor allem die Temperaturbeständigkeit, nun bedingen neue Mobilitätsformen eine ganze Reihe anderer Eigenschaften. Obwohl die genauen Spezifikationen für Kunststoffbauteile in Elektrofahrzeugen und die zugehörige Infrastruktur noch diskutiert werden, stehen die ersten serienreifen Materialtypen schon in den Startlöchern. 

Teilkristalline Thermoplaste für elektrische und elektronische Komponenten 

Elektromobilität

Energiemanagement / Ladetechnik

E-Mobility lässt umsatteln 

Von den Anfängen der Kunststoffverarbeitung bis in das digitale Zeitalter: Viele Kunststoffinnovationen nahmen ihren Anfang in den Laboren und Werkstätten des Ludwigshafener Chemiekonzerns. In diesem Jahr kann das Technikum als Teil der Anwendungstechnik auf eine 80-jährige Geschichte zurückblicken.  

Die Anwendungstechnik für thermoplastische Kunststoffe der BASF feiert Jubiläum 

Kunststoffverarbeitung: Maschinen und Komponenten

Die Wiege der Thermoplaste 

Für das FDM-Verfahren (Fused Deposition Modeling) hat Stratasys Ltd., Eden Prairie/Minnesota (USA) einen neuen Hochleistungsthermoplast auf Basis von Polyetherketonketon (PEKK) mit dem Namen Antero 800NA vorgestellt. In der additiven Fertigung soll das Material geringes Gewicht und reduzierte Lagerbestände bei verbesserter Rentabilität bieten. Zudem verfügt das neue Material über eine hohe Temperaturbeständigkeit sowie gute Gebrauchseigenschaften. 

Hochleistungsthermoplast für FDM-Verfahren 

Additive Fertigung

Temperaturbeständige Leichtbau-Lösung 

Der Wechsel in der Antriebstechnik vom klassischen Verbrennungsmotor hin zum Elektroantrieb stellt sowohl Automobilhersteller als auch -zulieferer vor große Herausforderungen. Technische Kunststoffe mit ihren vielfältigen Eigenschaften bieten eine große Bandbreite an Einsatzmöglichkeiten in Elektrofahrzeugen.  

Vom Prototyp der ersten Lithium-Ionen-Batterie zu Thermoplasten für die Elektrifizierung 

Polypropylen

Synergien aus Fernost 

Durch den Einsatz thermoplastischer Faserverbunde sind herausragende spezifische Steifigkeiten, Flammwidrigkeit sowie reaktionsfreie und integrative Fügetechniken kombinierbar. Das zeigt ein wirtschaftlicher und großserienfähiger Prozess für ein hybrides Versteifungsbauteil, das beispielsweise in Frachträumen von Flugzeugen zum Einsatz kommen könnte. 

Module aus faserverstärkten Thermoplasten können den Frachtraum von Flugzeugen versteifen 

Verbundwerkstoffe / Werkstoffverbunde

Faserverarbeitung

Fasern

Weniger Last beim Lufttransport 

Beim selektiven Lasersintern wird aufgrund des hohen Preises Altpulver aus dem Bauraum häufig mit Neupulver aufgefrischt. Durch die thermische Belastung des Altpulvers während des Bauprozesses zeigt die Mischung jedoch veränderte Eigenschaften sowie undefinierte Qualität, was zu Einbußen am späteren Bauteil führt. IKT und Visiotech haben eine Methode entwickelt, mit der sich der Alterungsvorgang rückgängig machen und gleichbleibende Qualität erzeugen lässt. 

Eigenschaftsänderungen von Polyamid 12 beim selektiven Lasersintern 

Selektives Lasersintern von Kunststoff, Metall, Keramik

Die Mischung macht’s nicht besser 

Materialmischungen aus thermoplastischem Kunststoff und einem vernetzten Elastomeranteil sind vor allem als EPDM+PP-Blends bekannt. Diese verbinden zwar elastomere Anwendungseigenschaften mit thermoplastischer Verarbeitbarkeit, stoßen jedoch bei hohen Leistungsanforderungen, z. B. Medienkontakt bei hohen Temperarturen, an Grenzen. Dem steht eine verstärkte Nachfrage an Materialien gegenüber, die insbesondere erhöhte Wärme- und Chemikalienbeständigkeit bei thermoplastischer Verarbeitung bieten. Bei Kraiburg TPE , Waldkraiburg, werden diese Materialien unter dem Namen Thermoplastische Elastomer Hybride (TEH) eingeordnet, um sie von TPV-Blends, wie EPDM+PP abzuheben.

Thermoplastische Elastomer-Hybride von Kraiburg TPE 

Kautschuk / Elastomere

Elastomere Eigenschaften mit thermoplastischem Verarbeitungsprofil 

Die Albert Handtmann Elteka GmbH & Co. KG , Biberach, stellt ihre Verbundwerkstoff Hicompelt aus Carbon- oder Glasfasergelegen mit besonders hohem Faseranteil vor. Durch die Verwendung der herstellereigenen dünnflüssigen Gusspolyamide PA 6C oder PA 12C Lauramid als Matrixwerkstoff sei mit Hicompelt ein besonders hoher Faservolumenanteil von bis zu 65 % erzielen, so der Hersteller. Mit diesen beiden Thermoplasten werden Carbonfaser-, Glasfaser- oder auch Mischgelege infiltriert und in einem Near-Net-Shape-Verfahren endkonturnah hergestellt. Auch Metallelemente wie Bolzen oder Metallteile könnten bei der Herstellung formschlüssig eingebunden werden. Laut Hersteller verringert das Verfahren Material- und Prozesskosten, sodass Bauteile mit Zykluszeiten von nur drei Minuten produzierbar sind.

Im T-RTM-Verfahren (Thermoplastisches Resin Transfer Molding) wird das Matrixmaterial, ein PA 6C oder PA 12C, zunächst just-in-time aufgeschmolzen, in noch flüssiger Form in das vorgeformte Gelege eingebracht und anschließend zum jeweiligen Bauteil gepresst. Die Infiltration mit diesen Thermoplasten ermöglicht den hohen Faservolumenanteil. Nach der Entnahme aus der Presse benötigt das Bauteil quasi keine Nachbearbeitung, so die Pressemitteilung. Aufgrund der kurzen Zykluszeiten sollen mit einem Werkzeug auch Großserien realisierbar sein.

Hoher Faservolumenanteil von bis zu 65 % in Serie 

Kohlenstofffasern / -matten

Faser- und Filamentextrusion

Halbzeuge und Zwischenprodukte

FVK Hicompelt verbindet T-RTM und Guss-PA 

Der japanische Materialhersteller Toray Industries, Inc. hat ein sein Automotive Center Europe (AMCEU) in Neufahrn bei München eröffnet. Das neue Forschungs- und Entwicklungszentrum widmet sich den materialtechnischen Herausforderungen der Automobilindustrie.  

Japanischer Materialkonzern in Neufahrn bei München 

Elektronische Bauelemente

Safety / Security

kunststoffe.de

Toray eröffnet Automotive Center Europe 

Acrylglas mit Laser schneiden und gravieren

Mit Laserschneidsystemen von Eurolaser lässt sich PMMA berührungslos schneiden – ohne Nachbearbeitung.

Das Schneiden von Acrylglas ist eine Kunst für sich. Nicht nur Sauberkeit am Bearbeitungsplatz und eine eventuelle Nachbearbeitung der Schnittkanten machen den Werkstoff zu einem anspruchsvollen Material. Hinzukommt, dass es Acrylglas in zwei für das Laserschneiden relevanten, unterschiedlichen Varianten gibt: extrudiert und gegossen. Die rein mechanische Bearbeitung kommt hier oft an ihre Grenzen, beispielsweise wegen Vibrationen oder unsauberer Schnittkanten.

Eurolaser aus Lüneburg empfiehlt daher allen Verarbeitern des thermoplastischen Kunststoffs das Schneiden mit Laser. Die Vorteile der Laserbearbeitung sind: klare, glatte Schnittkanten ohne Nachbearbeitung, kein Bruch, wenig Verschnitt, kein Schmutz und daher auch kein anschließender Reinigungsaufwand.

Acrylglas, Polymethylmethacrylat (PMMA), ist ein synthetischer, meist transparenter thermoplastischer Kunststoff. Aufgrund seiner physikalischen Eigenschaften ist PMMA ideal für das Schneiden und Gravieren mit Lasern geeignet. Anwendungsgebiete finden sich vornehmlich in der Werbeindustrie. Aber auch für Beschilderungen und Labels kommen die CO2-Lasermaschinen von Eurolaser zum Einsatz. Die Laserschneider bearbeiten klares, gefärbtes, strukturiertes, silikatbeschichtetes und sogar verspiegeltes Acrylglas. Eurolaser Systeme schneiden und gravieren darüber hinaus sowohl extrudiertes als auch gegossenes PMMA. Bei gegossenem PMMA erzeugt der Laser optimale Schnittkanten und besonders gut sichtbare und kontrastreiche Gravuren durch einen signifikanten Farbumschlag in den gravierten Bereichen.

Die Herausforderung, besonders bei durchgefärbtem weißen Acrylglas, ist das saubere Schneiden, ohne Schmauchspuren an den Kanten. Eurolaser bietet seinen Kunden daher eine Vielzahl an Parametereinstellungen, damit die Schnittkanten nicht im Nachgang weiterbearbeitet werden müssen. Die feine Justierbarkeit der Parameter für die Maschinensteuerung gilt als Alleinstellungsmerkmal von Eurolaser. Die Variationsmöglichkeiten gehen von verschiedenen Fokuslinsen über Anpassung der Laserfrequenz und der für den Acrylschnitt benötigten Überschussleistung bis hin zu Anpassungen der Minimalleistung. Zudem lassen sich mithilfe der Steuerungssoftware von Eurolaser für besonders glatte und schmauchfreie Kanten sogenannte Lead-Ins, auch Anfahrfahnen, programmieren. Damit sorgt der Anwender dafür, dass der Laser beim Start- und Endpunkt kein sichtbares Einstichloch erzeugt, das die Qualität des Materials senken würde. Nicht zuletzt hat die Software, die Eurolaser selbstverständlich immer mitliefert, einen besonderen Acrylmodus, mit dem sich genau diese Parameter einrichten lassen.

Gegossenes oder extrudiertes PMMA: Eurolaser schneidet beides

Thomas Armbruster, Marketingmanager bei Eurolaser: „Grundsätzlich können wir sowohl gegossenes als auch extrudiertes PMMA hervorragend schneiden oder gravieren. Zu beachten ist allerdings, dass sich die beiden Varianten teils sehr unterschiedlich verhalten. Daher sind grundlegende Kenntnisse über die Unterschiede recht nützlich, besonders wenn es darum geht, das passende Acryl-Material für die spezifische Anwendung zu wählen.“

Acrylglas wird in zwei unterschiedlichen Verfahren hergestellt, wobei die Herstellungsart unterschiedliche Materialeigenschaften erzeugt. Für gegossenes Acryl lassen die Hersteller das PMMA als flüssige Masse zwischen zwei Glasplatten laufen. Es resultiert ein sehr homogenes, spannungsfreies Material mit konstanten mechanischen Eigenschaften. Die andere Materialvariante des PMMA wird durch Extrusion hergestellt. Dabei wird die Acrylmasse durch eine Düse gepresst. Die Düsenöffnung entscheidet über die gewünschte Dicke des Werkstoffs nach dem Erstarren. Thomas Armbruster: „Extrudiertes Acryl ist generell günstiger als sein gegossenes Pendant, was es besonders für große Losgrößen und die Serienfertigung attraktiv macht.“

Acrylglasschneiden mit Laser: „Eigentlich nur Vorteile“

„Unsere Lasersysteme zum Schneiden und Gravieren von PMMA sind gleichermaßen für den handwerklichen und den industriellen Einsatz konzipiert“, sagt Armbruster. „Mit unterschiedlichen Bearbeitungsflächen passend zur Anwendung beziehungsweise Standardplattengrößen. Wir haben ganz spezielle Tischunterlagen für den optimalen Acrylzuschnitt ohne Reflexionen.“ Die Lasermaschinen zeichnen sich zudem durch eine sehr hohe Präzision aus, die mit mechanischer Bearbeitung kaum zu realisieren wäre. Denn durch das berührungslose Schneiden und Gravieren muss das Acrylglas nicht auf dem Werktisch fixiert werden. Und um noch vorsichtiger mit dem Acryl umzugehen, ist sogar eine Bearbeitung mit Schutzfolie möglich. Der Laser schneidet diese einfach mit.

„Die Qualität der Schnittkanten ist unübertroffen. Und das ohne den weiteren Veredlungsschritt des Flammpolierens, der beispielsweise beim Sägen notwendig wird. Zudem findet bei unseren Lasern praktisch keine Werkzeugabnutzung statt, so ist eine konstant hohe Schnittqualität über den gesamten Lifecycle unserer Maschinen gewährleistet.“ Als finale Features der Laserschneidsysteme zählt Armbruster noch „das praktisch radiusfreie Schneiden von Innenkonturen bei allen Materialstärken, die automatische Positionserkennung bei schon bedrucktem Acrylglas per Kamera und das problemlose Absaugen und Filtern von PMMA-Dämpfen“ auf. „Letztlich hat das Laserschneiden eigentlich nur Vorteile gegenüber herkömmlichen Bearbeitungsverfahren“, fasst Armbruster zusammen.

Eurolaser GmbH  

https://www.eurolaser.com

Anlagen von Eurolaser schneiden Acrylglas sicher, sauber, filigran und effizient, verspricht der Hersteller

2021-05-27 Eurolaser

Die Qualität der Schnitte ist laut Hersteller so gut, dass der Veredlungsschritt des Flammpolierens, der beispielsweise beim Sägen notwendig wird, entfallen kann.

Laserschneidsysteme von Eurolaser ermöglichen berührungsloses Schneiden von Acrylglas (PMMA) ohne Nachbearbeitung.

Eurolaser XL-3200: Maschinengröße und Bearbeitungsflächen sind passend zur den gängigen Plattengrößen gewählt. Ausgeführt werden können verschiedene Laserleistungen für unterschiedliche Anwendungen.

Eurolaser M-800 Shuttle: Die Shuttletisch Option ermöglicht Be- und Entladen des Tisches während der Laserbearbeitung und leistet eine Effektivitätssteigerung von bis zu 75% bei der Nutzung eines Lasersystems, so der Hersteller.

Die Herausforderung, besonders bei durchgefärbtem Acrylglas, ist das saubere Schneiden, ohne Schmauchspuren an den Kanten.

3D-Rastergravuren sind mit Eurolaser Systemen ebenfalls möglich.

Die Eurolaser-Anlagen schneiden Acrylglas sicher, sauber, filigran und effizient.

ausgabe 06/2022

ausgabe 05/2022

ausgabe 04/2022

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