Der Anteil von Aluminium in Autos und Nutzfahrzeugen nimmt zu, weil der leichte Werkstoff die Leistung steigern sowie die Kraftstoffverbräuche und Emissionen reduzieren hilft. Doch das oberflächensensitive Material stellt die Verarbeiter nicht nur beim Schneiden vor die Herausforderung des schonenden Handlings. Aluminium neigt auch zur Gratbildung an der unteren Schneidkante. Löst sich dieser Grat und verbleibt im Umformwerkzeug, kann er zu Abdrücken auf der Materialoberfläche führen, die selbst nach dem Lackieren noch sichtbar sind. Ausschussbauteile sind die Folge.

Um Schnittgrate zu vermeiden, sind außer zusätzlichen Anlagenkomponenten wie Flitterabsauger oder Platinenreinigungsanlagen auch regelmäßige Anlagenstopps zur Reinigung der Umformungswerkzeuge notwendig. Je nach Bauteil kann dies bereits nach wenigen Hundert Hüben eine fünf- bis zehnminütige Produktionsunterbrechung nach sich ziehen.

Optimierung von Tryout-Prozessen

Aluminiumplatinen, die auf einer Laser Blanking Line von Schuler entstehen, erfüllen nicht nur die hohen Qualitätsanforderungen der Automobilindustrie, sondern bilden auch kaum abfallenden Grat. Durch die Einsparung der regelmäßigen Reinigungsaufwände können lasergeschnittene Platinen die Produktivität der Pressenlinien erhöhen.

Grundsätzlich ist die Flexibilität bei Konturenanpassungen bereits von lasergeschnittenen Platinen aus dem Tryout-Prozess bekannt. Je nach Bedarf lassen sich Platinengeometrien im Laserschneidprogramm anpassen und in kleinen Chargen ohne Werkzeug fertigen. Im Vergleich zu den hierzu meist eingesetzten Flachbettlasern werden die Platinen bei einer Laser Blanking Line nicht aus einem Rechteck herausgeschnitten, sondern direkt aus dem kontinuierlich durchlaufenden Bandmaterial des Coils.

Beispiel Motorhaube

Ausgehend von einer mit Robotern automatisierten Schrotttrennung und Gutteilabstapelung, muss bei der Motorhaubenfertigung ein zusammenhängendes, umlaufendes Schrottgitter mit circa 2 bis 3 cm Stegbreite berücksichtigt werden. Auch ergibt sich durch die rechteckige Rohplatine ein Verschnitt von etwa 6 cm pro Seite, der beim Schneiden aus einem fortlaufenden Band für die nächste Haubenplatine verwendet werden könnte. Wäre also für zwei Hauben auf einem Flachbettlaser eine Rohplatine von 2260 x 2200 mm erforderlich, käme eine Laser Blanking Line mit einer Vorschublänge von 2065 mm bei einer Coilbreite von 2150 mm zurecht. Das entspricht einer Materialeinsparung von circa 11 %.

Neben dem Aspekt der Materialeinsparung sprechen die höheren Ausbringleistungen für das Schneiden im Dynamic Flow. Während Flachbettlaser in der Regel zwischen zwei und drei solcher Platinen pro Minute fertigen können, erreichen die Ausbringungsmengen etwa bei Hauben auf einer Laser Blanking Line bis zu 35 Teile pro Minute mit einer Anlageneffizenz von über 80 %. In einer Stunde lassen sich somit rund 1700 Teile fertigen.

Neue Fertigungstrategien möglich

Je nach Einkaufsstrategie können entweder kleine Tryout-Chargen auf einer eigenen Laser Blanking Line flexibel zwischen der Serienproduktion gefahren oder von einem Zulieferer mit Laser Blanking Line zeitnah eingekauft werden. Laser Blanking kombiniert die Möglichkeiten der flexiblen Geometrieanpassung und des werkzeuglosen Schneidens von Flachbettlasern, indem nicht nur schneller produziert werden kann, sondern auch der vorgelagerte Cut-to-Length-Prozess eingespart wird. Damit ist der Tryout-Prozess durch eine Laser Blanking Line in zwei Aspekten optimierbar: Kostensenkung durch Materialeinsparung und flexiblere Beschaffungsmöglichkeiten.

Hinzu kommen Änderungen in der Serienfertigung, die zwar nicht oft vorkommen, aber eben doch. Ein Beispiel ist die Umstellung auf ein Material mit veränderten Fließverhalten. Während die Anpassungen am Umformungs- oder Schneidwerkzeug mit Vorlauffertigungen und Werkzeugarbeiten einhergehen, können lasergeschnittene Platinen einfach in ihrer Kontur verändert und die Umstellung auf das neue Material vereinfacht werden.

Auch lässt sich zu jeder Zeit der vorherige Status wieder herstellen. Dies bietet die Möglichkeit, Optimierungen – beispielsweise zur Materialeinsparung – ohne großen Aufwand oder Risiko zu testen. Schon kleine Materialeinsparungen von 1 bis 2 % bedeuten bei einer angenommenen Produktion pro Blanking Line von circa 10 000 t Aluminium pro Jahr einen reduzierten Verbrauch von bis zu 200 t.

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