Schärfen von Trennschleifscheiben für die mechanische Hochpräzisionsbearbeitung mittels Laserstrahlung
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Die wichtigsten Neuerungen in diesem Projekt konnten auf dem Gebiet des selektiven Laserabtrags für Trennschleifscheiben gefunden werden. Es ist nun möglich, mit den ermittelten Laserparametern einen Schärfeprozess für den Einsatz in Trennschleifmaschinen weiterzuentwickeln. Es konnten erfolgreich abgenutzte Trennschleifblätter in ihrer Schärfe und Form wiederhergestellt werden. Dieses Verfahren konnte weiterhin in einer umgebauten Trennschleifmaschine angewendet werden. Hier stellen sich deutlich die Parameter heraus, die ein kontaktloses Abrichtverfahren ermöglichen. Die Charakterisierungsmöglichkeiten des Trennschleifprozesses wurden durch die Leistungsmessungen deutlich verbessert. Es ist nun möglich, den Zustand der Diamanten auf dem Trennschleifblatt ohne Demontage zu bewerten und wenn nötig in den Prozess einzugreifen. Diese Leistungsmessung beruht alleine auf der Tatsache, dass die Maschinensteuerung den Regelkreis für die Drehzahl an das verschlissene Trennschleifblatt anpasst. Es konnte durch die Entwicklung und Kombination beider Prozesse ein Schritt hin zu einer Inline-Schärfetechnik gemacht werden. Es ist nun im Rahmen dieses Projektes gelungen, metallgebundene Trennschleifblätter für den Einsatz bei harten und spröden Materialien wirtschaftlicher einzusetzen. Es kann die Formtreue der Trennschleifblätter für Strukturen in Keramiken genutzt werden und der resultierende hohe Verschleiß durch einfacheres Abrichten kompensiert werden. Die Ergebnisse aus den Einzelpaketen der mechanischen Bearbeitung ergaben einen Unterschied der Auswirkung von verschiedenen Prozessparametern auf die Qualität. Ursache ist hier die unterschiedliche mechanische Beschaffenheit des Materials und deren Auswirkung auf einen Trennschleifprozess. Das entwickelte System ist unabhängig von der verwendeten Maschine, die Prozessdaten wie Materialeigenschaften und Fertigungsparameter reichen jedoch nicht aus, um ein kontaktloses Abrichten in verschiedenen Maschinentypen zu integrieren. Eine vollständig autonome Integration bedarf noch weiterer Prozessentwicklung hin zur Durchmessercharaktensierung des Trennschleifblattes, sowie des Potentials der Laserbearbeitung für die Trennschleifblatt Formgebung und Strukturierung. Die offenen Punkte Durchmessercharakterisierung und Trennschleifblattprofilierung müssen weiter analysiert und entwickelt werden.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
- Blade Wear and Sidewall Quality by Dicing of Sintered Silicon Carbide (SSiC). Proc. 11th Euspen Intern. Conf. 2011, Italy, pp. 333-336, 2011
M. Stompe, S. Cvetkovic, L. Rissing
- Laser dressing of metal bonded diamond blades for cutting of hard brittle materials. 30th International Congress on Applications of Lasers & Electro-Optics (ICALEO). Orlando (FL), USA, 23.-27. Oktober 2011, Paper 3176
Witzendorff, P. von; Moalem, A.; Kling, R.; Overmeyer, L.
- Concept for Performance-Enhancement of Ultra-Precision Dicing for Bulk Hard and Brittle Materials in Micro Applications by Laser Dressing. Microelectronic Engineering Vol. 98, Oct. 2012. pp. 544-547, Special issue MNE 2011 - Part II
M. Stompe, P. v. Witzendorff, S. Cvetkovic, A. Moalem, U. Stute, L. Rissing
- Dressing Criteria for Inline Laser Dressing of Metal-bonded Dicing Blades, euspen 12th Int. Conf. and Exhibition, Stockholm, Sweden, pp. 201-204, 2012
M. Stompe, S. Cvetkovic, P. Taptimthong, L. Rissing
- Laser dressing of metal bonded diamond blades for cutting of hard brittle materials. Journal of Laser Applications, Vol. 24(2) 2012
Ph. von Witzendorff, A. Moalem, R. Kling, L. Overmeyer
(Siehe online unter https://doi.org/10.2351/1.3685300)
