Werkzeug-Textur per Laser

Komplexe und großflächige Formen für den Kunststoff­spritz­guss lassen sich mit dem Verfahren des Laser­strahl­struktu­rierens hoch­genau markieren oder gravieren. Damit die Form gleich­mäßig mit sich wieder­holenden Mustern und Texturen versehen werden kann, muss das Laser­system bei jeder Wieder­holung präzise positio­niert werden. Die Anschaf­fungs­kosten für Anlagen, in denen sich solche großen Formen her­stellen lassen, über­steigen jedoch schnell eine Million Euro. Das Fraun­hofer-Institut für Produk­tions­techno­logie entwickelt deshalb im Forschungs­projekt „RoboTex“ gemeinsam mit vier Industrie­partnern ein Roboter­system, das für rund zwanzig Prozent der Inves­titions­kosten arbeitet.

Im Projekt „RoboTex“ setzen die Partner erstmals einen kosten­günstigen Industrie­roboter zum groß­flächigen Laser­struktu­rieren ein. Durch den Verzicht auf zusätz­liche kosten- und wartungs­intensive Technik soll ein äußerst robustes und kosten­günstiges Groß­raum­laser­system entstehen, das gegen­über konventio­nellen Systemen auch ökolo­gische und gestal­terische Vorteile birgt.

Die systembedingten Ungenauigkeiten des Roboters werden dabei durch eine neue, intel­ligente Methode kompen­siert: In einem ersten Schritt werden dazu mit dem Laser an defi­nierten Positionen der Ober­fläche Markie­rungen einge­bracht. Diese Markie­rungen dienen dann als Anker­punkte für die aufzu­bringende Textur. Anhand einer Kamera, die sowohl die Markie­rungen als auch die Bauteil­kanten identi­fi­zieren kann, gelingt es dem Roboter, den Laser inner­halb eines bekannten Toleranz­bereichs an der richtigen Stelle zu positio­nieren. Die bestehende mini­male Abweichung wird dann durch die integrierte Software mit den Bearbeitungs­daten des Lasers verrechnet und damit ausge­glichen. Die vorher ange­brachten Markie­rungen über­schreibt der Laser auto­matisch mit jedem Bearbeitungs­gang.

Fh.-IPT / RK