DE102022124202A1 - Stanz-Laser-Kombinationsverfahren und Stanz-Laser-Kombinationsmaschine zum Bearbeiten eines Werkstücks sowie Computerprogramm und computerlesbares Speichermedium - Google Patents

Stanz-Laser-Kombinationsverfahren und Stanz-Laser-Kombinationsmaschine zum Bearbeiten eines Werkstücks sowie Computerprogramm und computerlesbares Speichermedium Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Stanz-Laser-Kombinationsverfahren zum Bearbeiten eines Werkstücks (2) wobei mithilfe eines Stanzprozesses ein das Werkstück (2) durchdringendes Endloch (18) gebildet wird, eine zum Endloch (18) gehörende Senkungserzeugungslinie (20) vorgegeben wird, und mittels eines Senkungserzeugungslaserprozesses entlang der Senkungserzeugungslinie (20) eine in das Endloch (18) mündende Senkung (19) ausgebildet wird, indem der Laserstrahlkopf (7) in einem Schmelzmodus betrieben und entlang der Senkungserzeugungslinie (20) geführt wird.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Stanz-Laser-Kombinationsverfahren zum Bearbeiten eines - insbesondere metallischen und plattenförmigen - Werkstücks. Mittels des Verfahrens ist ein eine Senkung aufweisendes Loch erzeugbar, das das Werkstück durchdringt. Zudem betrifft die Erfindung eine Stanz-Laser-Kombinationsmaschine, die dazu eingerichtet ist, das Stanz-Laser-Kombinationsverfahren durchzuführen. Mit anderen Worten ist die Stanz-Laser-Kombinationsmaschine dazu konfiguriert, das die Senkung aufweisende Loch zu fertigen bzw. herzustellen. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Computerprogramm für eine zur elektronischen Datenverarbeitung eingerichtete Steuereinrichtung für die Stanz-Laser-Kombinationsmaschine sowie ein computerlesbares Speichermedium, auf dem das Computerprogramm gespeichert ist.
  • Es ist bekannt, mittels Laserschneidens ein Loch in ein plattenartiges Werkstück zu schneiden. Abhängig von einem vorgesehenen Einsatzzweck des Lochs kann eine aufwändige Nachbearbeitung des Lochs erforderlich sein/werden. Soll in dem Loch beispielsweise ein Kopfanteil einer Senkkopfschraube angeordnet werden, muss an einer Lochkante des Lochs - üblicherweise spanend, zum Beispiel mittels eines Kegelsenkers oder dergleichen - eine als Senkkopfaufnahme fungierende Senkung ausgebildet werden. Zudem sind/ist ein am Lochrand ausgebildeter Grat und/oder ausgehärtete Schlackespritzer aus Sicherheitsgründen und/oder Qualitätsgründen von der Werkstückoberfläche zu entfernen. Solche und ähnliche Nachbearbeitungsvorgänge, die auf das Lochschneiden folgen, sind besonders aufwändig; es wird viel Personal benötigt und eine Herstellungszeit, insbesondere Taktzeit, ist in unerwünschter Weise lang.
  • Aus der JP 2021 142 532 A ist ein Laser-Präge-Verbundsystem bekannt, bei dem mittels eines Prägestempels eine Vertiefung in das Werkstück eingeprägt wird, die in das Werkstück eintaucht, es aber nicht durchdringt. Die Vertiefung kann eine Fase aufweisen. Mittels eines Laserstrahls wird dann ein Loch geschnitten, das das Werkstück von einem Grund der Vertiefung bis zu einer der Vertiefung gegenüberliegenden Werkstückfläche durchdringt.
  • Die JP 2016 203 209 A schlägt vor, einen kegelstumpfartigen Vorsprung an einem als eine dünne Platte vorliegenden Werkstück auszubilden, indem zunächst ein die Platte durchdringendes Vorloch gestanzt wird. Es werden dann mittels einer Laserbearbeitung mehrere Radialschlitze in die Platte geschnitten, die sich strahlenförmig von dem Vorloch wegerstrecken. Dann wird eine Vielzahl von trapezförmigen Oberflächenformstücken, die durch die Radialschlitze voneinander getrennt sind, zu einer Seite der Platte gebogen, wodurch sich der kegelstumpfartige Vorsprung ergibt. Dieser ist aber nur wenig stabil.
  • Es ist die Aufgabe der Erfindung, das Erzeugen eines Lochs mit einer Senkung zu vereinfachen.
  • Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Weitere mögliche Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Figuren offenbart. Merkmale, Vorteile und mögliche Ausgestaltungen, die im Rahmen der Beschreibung für einen der Gegenstände der unabhängigen Ansprüche dargelegt sind, sind kategorie- und ausführungsformübergreifend zumindest analog als Merkmale, Vorteile und mögliche Ausgestaltungen des jeweiligen Gegenstands der anderen unabhängigen Ansprüche sowie jeder möglichen Kombination der Gegenstände der unabhängigen Ansprüche, gegebenenfalls in Verbindung mit einem oder mehr der Unteransprüche, anzusehen.
  • Gemäß der Erfindung wird ein Stanz-Laser-Kombinationsverfahren zum Bearbeiten eines Werkstücks, insbesondere zum Herstellen eines das Werkstück durchdringenden Lochs, das eine Senkung aufweist, vorgeschlagen. Weiter schlägt die Erfindung eine Stanz-Laser-Kombinationsmaschine vor, die zum Durchführen Verfahrens, also zum Erzeugen des besagten Lochs, konfiguriert ist. Die Stanz-Laser-Kombinationsmaschine weist hierzu Mittel auf, um das Verfahren auszuführen. Insbesondere weist sie ein Stanzwerkzeug und ein Laserwerkzeug sowie eine Steuereinrichtung zum Steuern der Werkzeuge auf. Bei der Steuereinrichtung handelt es sich insbesondere um eine EDV-Steuereinrichtung, also um eine Steuereinrichtung, die zur elektronischen Datenverarbeitung eingerichtet ist. Die Erfindung betrifft weiter ein Computerprogramm für eine zur elektronischen Datenverarbeitung eingerichtete Steuereinrichtung, insbesondere für die Steuereinrichtung der Stanz-Laser-Kombinationsmaschine. Das Computerprogramm umfasst Steuerbefehle, die die Steuereinrichtung, insbesondere die die Steuereinrichtung aufweisende Stanz-Laser-Kombinationsmaschine zur Durchführung der Schritte des Verfahrens veranlassen. Aufgrund eines Abarbeitens oder Verarbeitens des Computerprogramms bzw. dessen Steuerbefehle mittels der zur elektronischen Datenverarbeitung eingerichteten Steuereinrichtung stellt diese Ausgangssteuerbefehle bereit, die Schritte des Verfahrens charakterisieren, wobei die Ausgangssteuerbefehle von der Stanz-Laser-Kombinationsmaschine, insbesondere deren Werkzeuge, als Eingangssteuerbefehle akzeptiert werden. Die Erfindung erstreckt sich darüber hinaus auf ein computerlesbares Speichermedium, also auf einen Datenträger, auf dem das Computerprogramm gespeichert ist.
  • Bei dem Werkstück handelt es sich insbesondere um ein plattenförmiges Werkstück. Ferner ist das Werkstück aus einem metallischen Material. Zur Bearbeitung wird das Werkstück, also zum Beispiel die Metallplatte, in einen Bearbeitungsbereich der Stanz-Laser-Kombinationsmaschine angeordnet. Es kann vorgesehen sein, dass das Werkstück im Bearbeitungsbereich reversibel zerstörungsfrei lösbar kraft- und/oder formschlüssig gesichert wird. Eine den Werkzeugen der Stanz-Laser-Kombinationsmaschine zugewandte Oberfläche des Werkstücks wird hierin als Werkstückoberseite bezeichnet, wohingegen eine der Werkstückoberseite abgewandte und von dieser über eine Werkstückdicke bzw. -stärke beabstandete Oberfläche des Werkstücks als Werkstückunterseite bezeichnet wird. Bei dem mittels des Stanz-Laser-Kombinationsverfahrens bzw. der Stanz-Laser-Kombinationsmaschine zu bearbeitenden Werkstück ist die Werkstückoberseite plan. Ein Laserstrahlkopf des Laserwerkzeugs ist relativ zum Werkstück parallel und senkrecht zur Werkstückoberseite bewegbar. Für eine einfache Beschreibung wird hierin nicht darauf eingegangen, ob das Werkstück in Bezug zum Laserstrahl oder umgekehrt bewegt wird.
  • Im Betrieb der Stanz-Laser-Kombinationsmaschine tritt der vom Laserstrahlkopf geführte Laserstrahl an einer endständigen Laserstrahldüse des Laserstrahlkopfs, insbesondere Laserwerkzeugs, aus und ist in Form eines in Bezug zu einer zentrischen Strahlsymmetrieachse rotationssymmetrischen Laserstrahlkegels ausgebildet. Ein Strahldurchmesser kennzeichnet eine Querausdehnung bzw. eine physische Größe des Laserstrahls senkrecht zur Strahlsymmetrieachse. Der Laserstrahl wird mittels einer Fokussierlinse oder eines Fokussierspiegels gebündelt. Der Brennpunkt (der auch als Fokus bezeichnet werden kann) des Laserstrahls ist dabei durch die Stelle des geringsten Strahldurchmessers definiert.
  • Die Leistung des Laserstrahls beschreibt eine optische Ausgangsleistung eines Dauerstrichlasers bzw. eine mittlere Leistung eines Pulslasers. Als Energiedichte wird eine auf eine bestrahlte Fläche des Werkstücks bezogene Energie des Laserstrahls bezeichnet. Als Streckenenergie wird ein Wert bezeichnet, der eine vom Werkstück absorbierte Laserstrahlleistung in Bezug zu einer Vorschubgeschwindigkeit des Laserbearbeitungskopfs bzw. Laserstrahls charakterisiert. Es kommt bei der Laserbearbeitung wesentlich auf die Streckenenergie des Laserstrahls an, wobei die vom Werkstück absorbierte Energie von der Energiedichte abhängt. Die vom Werkstück absorbierte Energie hängt bei einer bestimmten Leistung des Laserstrahls von einer Größe des Strahlflecks auf dem Werkstück ab, also von einem Laserstrahldurchmesser an der Stelle, an der der Laserstrahl auf das Werkstück trifft.
  • Der Strahldurchmesser auf dem Werkstück, also der Strahlfleckdurchmesser, ergibt sich durch die Fokuslage, das heißt durch einen senkrechten Abstand zwischen dem Brennpunkt und der laserbestrahlten Werkstückoberseite. Ist das Werkstück in einem divergenten Strahlbereich des Laserstrahlkegels angeordnet, was bedeutet, dass der Brennpunkt oberhalb der Werkstückoberseite ist, wird der Strahldurchmesser unter einem Vergrößern des Abstands zwischen dem Brennpunkt und der Werkstückoberseite (Defokussieren) größer bzw. unter einem Verkleinern des Abstands (Fokussieren) kleiner. Es kann also durch ein Ändern der Fokuslage die Energiedichte des Laserstrahls und infolgedessen die vom Werkstück absorbierte Energie, welche in die Streckenenergie eingeht, gezielt verändert werden. Je größer der Strahldurchmesser ist, desto kleiner ist die vom Werkstück absorbierte Energie bzw. umgekehrt. Zudem wird unter einem Vergrößern der Vorschubgeschwindigkeit die Streckenenergie verringert, und umgekehrt. Es versteht sich, dass Energiedichte und folglich Streckenenergie durch Ändern der Leistung des Laserstrahls selbst beeinflusst werden können.
  • Der Laserstrahlkopf dient ferner zum Führen eines Prozessgasstrahls, der aus der endständigen Laserstrahldüse oder aus einer separaten Prozessgasdüse ausströmt. Der Prozessgasstrahl wird insbesondere koaxial zum Laserstrahl geführt. Der aus der Düse austretende Prozessgasstrahl als ein auf das Werkstück treffender Gaskegel ausgebildet sein. Dem Fachmann sind in diesem Zusammenhang Möglichkeiten bekannt, die in das Werkstück eingebrachte Laserenergie zu beeinflussen, etwa durch eine Änderung von Art und/oder Zusammensetzung des bei der Laserbearbeitung eingesetzten Prozessgases. Als inertes Prozessgas kommt zum Beispiel Helium, Argon oder Stickstoff zum Einsatz. Als reaktives Prozessgas kann Sauerstoff eingesetzt werden. Eine Verwendung von Gasgemischen oder Druckluft ist ebenso denkbar.
  • Bei dem Stanz-Laser-Kombinationsverfahren ist ein zum Ausführen eines Laserprozesses des Verfahrens konfigurierter Laserstrahlkopf zwischen einem Schneidmodus und einem Schmelzmodus umschaltbar. Der Laserstrahlkopf ist insbesondere Bestandteil des Laserwerkzeugs der Stanz-Laser-Kombinationsmaschine. Im Schneidmodus wird ein Laserstrahl mittels des Laserstrahlkopfs zum Materialschneiden mit einer Materialschneidstreckenenergie über eine dem Laserwerkzeug zugewandte Werkstückoberfläche des Werkstücks geführt. Dahingegen wird der Laserstrahl im Schmelzmodus zum Materialschmelzen mit einer Materialschmelzstreckenenergie über die Werkstückoberfläche geführt. Beispielsweise wird im Schneidmodus der Laserstrahl stärker fokussiert, sodass auf die Werkstückoberfläche ein Schneidstrahlfleckdurchmesser projiziert wird, der kleiner als ein zum Schmelzmodus gehörender Schmelzstrahlfleckdurchmesser ist. Dies kann durch ein optisches Fokussieren/Defokussieren mittels der Fokussierlinse bzw. des Fokussierspiegels erfolgen und/oder durch ein Ändern des Abstands zwischen dem Laserstrahlkopf und der Werkstückoberseite. Ferner kann im Schneidmodus der Laserstrahlkopf mit einer geringeren Vorschubgeschwindigkeit bewegt werden als im Schmelzmodus. Ergänzend kann die Art und/oder Zusammensetzung des Prozessgases verändert werden. Jedenfalls ist die zum Schneidmodus gehörende Materialschneidstreckenenergie höher als die zum Schmelzmodus gehörende Materialschmelzstreckenenergie.
  • Der Laserstrahlkopf wird insbesondere lediglich durch Ändern der Fokuslage in den Schmelz- oder Schneidmodus geschaltet. Dabei kann vorgesehen sein, dass das Ändern der Fokuslage ohne Optikverstellung, das heißt lediglich mittels eines Veränderns eines Arbeitsabstands erfolgt. Eine Laserstrahldüsenmündung der Laserstrahldüse, aus der der Laserstrahl austritt, und die Werkstückoberseite sind im Schneidmodus über den Arbeitsabstand voneinander beabstandet, welcher zum Beispiel weniger als 2 mm beträgt. Dahingegen beträgt der Arbeitsabstand im Schmelzmodus (etwa zum Erzeugen der Senkung) mindestens 30 mm, 20 insbesondere mindestens 40 mm und besonders bevorzugt etwa 50 mm. So ist der Laserstrahl im Schmelzmodus ausreichend defokussiert, wodurch ein ausreichend großer Strahlfleck auf die Werkstückoberseite projiziert wird. Zudem entsteht ein geringer Prozessgasdruck bei gleichzeitig hoher Überdeckung der Bearbeitungszone. Darüber hinaus ist sichergestellt, dass die Laserstrahldüsenmündung (und/oder im Bereich der Laserstrahldüsenmündung angeordnete Elemente des Laserwerkzeugs, zum Beispiel ein Schutzglas etc.) nicht durch aufspritzende Schlacke verschmutzt wird.
  • Bei dem Schneidmodus handelt es sich um einen schneidenden Betriebsmodus des Laserstrahlkopfs, wobei die Streckenenergie des Laserstrahls so groß ist, dass der Laserstrahl das Werkstück schneidend (trennend) bearbeitet, wobei das Werkstück penetriert wird. Dadurch wird ein das Werkstück vollständig durchdringender Schnittspalt erzeugt. Bei dem Schmelzmodus handelt es sich um einen anderen, nicht-schneidenden Betriebsmodus des Laserstrahlkopfs, wobei die Streckenenergie des Laserstrahls so gering ist, dass der Laserstrahl das Werkstück nicht-schneidend (nicht-trennend) bearbeitet, wobei das Werkstück nicht penetriert wird. Dementsprechend wird kein Schnittspalt, sondern eine Vertiefung, insbesondere die Senkung, erzeugt.
  • Bei dem Verfahren wird mithilfe eines einen Stanzschritt oder mehr Stanzschritte aufweisenden Stanzprozesses ein das Werkstück durchdringendes Endloch gebildet. Es ist denkbar das das Verfahren einen Laserprozess aufweist, der zum Erzeugen des Endlochs zusätzlich zum Stanzprozess eingesetzt wird. Ferner ist zu verstehen, dass das Erzeugen des Endlochs einen Stanzschritt lediglich aufweisen muss; weitere Stanzschritte zum Erzeugen des Endlochs sind nicht ausgeschlossen. Das Endloch ist ein materialfreier Raum, der das Werkstück durchdringt. Eine Gestalt des Endlochs ist gemäß einem geraden Prisma, gemäß einem geraden Zylinder oder einem Mischkörper mit einem oder mehr prismatischen und einem oder mehr zylindrischen Anteilen geformt.
  • Bei dem Verfahren ist des Weiteren vorgesehen, dass eine zum Endloch gehörende Senkungserzeugungslinie vorgegeben wird. Es wird dann - sofern noch nicht geschehen - der Laserstrahlkopf in den Schmelzmodus geschaltet, um einen Senkungserzeugungslaserprozess durchzuführen. In dem Senkungserzeugungslaserprozess, in welchem der Laserstrahlkopf im Schmelzmodus betrieben wird, wird der Laserstrahl entlang der Senkungserzeugungslinie geführt, wodurch die in das Endloch mündende Senkung ausgebildet wird. Der Laserstrahl wird insbesondere zwei- oder mehrfach entlang der Senkungserzeugungslinie geführt. Vorteilhaft wird die Senkungserzeugungslinie zum Erzeugen der Senkung mit der Laserstrahldüse bzw. dem Laserstrahl zwei- bis 25-fach abgefahren. Insbesondere ist zum Erzeugen der Senkung, das heißt im Schmelzmodus, vorgesehen, dass der Prozessgasstrahl einen Gasdruck von weniger als 5 bar hat, insbesondere von 2 bar bis 3,5 bar. Ferner hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn die Vorschubgeschwindigkeit des Laserstrahlkopfs zum Erzeugen der Senkung mindestens 4 m/min und die Leistung des Laserstrahls mindestens 750 W bis hin zu 4000 W betragen.
  • Die zum Endloch gehörende Senkungserzeugungslinie läuft zum Beispiel um eine das Endloch begrenzende Endlochkante oder um eine Endlocherzeugungslinie, entlang derer das Endloch gebildet wird. Dabei umschließt die Senkungserzeugungslinie die Endlochkante bzw. Endlocherzeugungslinie. Die Senkungserzeugungslinie kann ferner um eine ein Vorloch begrenzende Vorlochkante oder um eine zum Vorlocherzeugungslinie laufen, entlang derer das Vorloch eventuell gebildet wird. Dabei umschließt die Senkungserzeugungslinie die Vorlochkante bzw. Vorlocherzeugungslinie. Ein solches Vorloch ist eine Vorstufe, die vor einem finalen Erzeugen des Endlochs gebildet werden kann, aber nicht muss. Nach dem finalen Herstellen des Endlochs kann dessen Endlochinnenumfangsfläche nach- bzw. weiterbearbeitet werden. Das Vorloch wird weiter unten noch genauer beschrieben. Die Endlochkante kann kreisrund sein. Andere Gestalten der Endlochkante sind ebenso denkbar; zum Beispiel kann das Endloch ein Langloch sein. Die Endlochkante kann ferner als Oval, als Polygon oder als Mischform davon ausgeführt sein.
  • Die jeweilige Erzeugungslinie ist eine rein prozesstechnische Linie, die am Werkstück nicht ausgebildet wird. Durch die Senkungserzeugungslinie ist eine Führungsbahn, entlang derer der Laserstrahlkopf beim/zum Erzeugen der Senkung bewegt wird, charakterisiert. Die Senkungserzeugungslinie ist so angeordnet, dass die Senkung an das betreffende Loch, das heißt an das Vorloch oder Endloch, angrenzend erzeugt wird. Dabei mündet die Senkung jedenfalls in das betreffende Loch. Mithin vertieft sich die Senkung zum entsprechenden Loch hin und geht unmittelbar in jenes Loch über. Die Senkungserzeugungslinie umgibt bzw. umschließt die entsprechende Locherzeugungslinie oder die entsprechende Lochkante. Betrachtet man die Senkungserzeugungslinie und die betreffende Locherzeugungslinie bzw. die betreffende Lochkante in Draufsicht, umschließt die Senkungserzeugungslinie besagte Locherzeugungslinie bzw. Lochkante, wobei die Senkungserzeugungslinie (vereinfacht ausgedrückt) als vergrößerte oder größerskalierte Locherzeugungslinie bzw. Lochkante erscheint. Dabei sind die Senkungserzeugungslinie und die Locherzeugungslinie bzw. Lochkante entlang ihres jeweiligen Kurvenverlaufs über einen gleichbleibenden Abstand voneinander beabstandet. Beispielsweise sind die Senkungserzeugungslinie und die Locherzeugungslinie bzw. Lochkante jeweils kreisförmige Linien (Kreisbahnen). Dabei ist ein Durchmesser der Senkungserzeugungslinie größer als ein Durchmesser der Locherzeugungslinie bzw. Lochkante. Die Senkungserzeugungslinie und die Locherzeugungslinie bzw. Lochkante können zusammenfallen. Die entsprechende Locherzeugungslinie kann ebenso eine Führungsbahn für den einen Laserprozess ausführenden Laserstrahlkopf sein. Ferner kann es sich bei der entsprechenden Locherzeugungslinie um einen Stanzfeldumriss handeln, entlang dessen ein Stanzstempel des Stanzwerkzeugs auf die Werkstückoberseite auftrifft. Die jeweilige Erzeugungslinie kann eine offene Kurve oder eine geschlossene geometrische Figur sein, zum Beispiel ein Kreis.
  • Das Erzeugen bzw. Herstellen der Senkung mittels des Senkungserzeugungslaserprozesses kann am final hergestellten Endloch erfolgen. Es ist ferner denkbar, dass das Herstellen der Senkung mittels des Senkungserzeugungslaserprozesses bereits erfolgt, wenn das Endloch noch nicht final, das heißt zum Beispiel lediglich teilweise, hergestellt ist. Insbesondere kann der Senkungserzeugungslaserprozesses zum Erzeugen der Senkung ausgeführt werden, wenn das Endloch noch nicht vollständig materialfrei ist bzw. noch teilweise mit Material belegt ist. Dies ist zum Beispiel der Fall, wenn zwar das Vorloch, das Endloch aber noch nicht, hergestellt ist. Mittels des Verfahrens bzw. mittels der Stanz-Laser-Kombinationsmaschine wird ein angesenktes Loch im Werkstück erzeugt. Die Bezeichnungen „Vorloch“ und „Endloch“ dienen lediglich zur Unterscheidung verschiedener Phasen des Verfahrens zur Herstellung des angesenkten Lochs, wobei sich das Endloch durch ein Abtragen von Material von einer Vorlochinnenumfangsfläche des Vorlochs ergibt, wodurch das Vorloch zum Endloch geweitet wird. Mit der Erzeugung des Endlochs innerhalb der Senkung oder mittels des Ausbildens der Senkung an der Endlochkante wird das angesenkte Loch hergestellt.
  • Durch die hierin beschriebene Kombination eines Stanzens und eines Laserns ist es in vorteilhafter Weise ermöglicht, ein angesenktes Loch besonders effizient und/oder aufwandsarm herzustellen. Insbesondere sind vergleichsweise große Senkungsdurchmesser (mindestens bis M12) in Verbindung mit besonders starken Werkstücken bzw. besonders starken/dicken Metallplatten (Stärke 8 Millimeter und mehr) zuverlässig realisierbar. Von besonderem Vorteil ist, dass das Material des Werkstücks, das beim Erzeugen der Senkung aufschmilzt als Schmelze flüssig oder zumindest pastös durch das Endloch (oder gegebenenfalls durch das Vorloch) hindurch effizient abgeführt wird. Dabei kann die Schmelze mittels des Prozessgasstrahls angetrieben werden, sozusagen durch das entsprechende Loch hindurchgeblasen werden; ein Reinigen der Werkstückoberseite entfällt. Zusätzlich wird ein Grat, der eventuell bei der Herstellung des Endlochs (oder eventuell des Vorlochs) entstanden ist, aufgrund des Senkungserzeugungslaserprozesses mitentfernt und gleichermaßen durch das entsprechende Loch hindurch vom Werkstück abgeführt. Eine Produktivität gegenüber einer reinen Laserbearbeitung, wobei das Endloch mittels Laserns final erzeugt wird und hiernach die Senkung mittels Laserns erzeugt wird, ist signifikant gesteigert. Überdies wird ein Wärmeeintrag in das Material, insbesondere in das Metall bzw. Blech, gegenüber einer reinen Laserbearbeitung, reduziert.
  • Zum Bilden des Endlochs wird in weiterer möglicher Ausführungsform ein das Werkstück durchdringendes Vorloch gebildet, das kleiner als das Endloch ist. Eine Endlochkante des Endlochs und eine Vorlochkante des Vorlochs sind dabei einander geometrisch ähnlich. Zum Bilden des Endlochs wird also gemäß dieser Ausführungsform zunächst das Vorloch gebildet und später das Endloch final gebildet. In mathematisch-geometrischem Sinne sind die Endlochkante und die Vorlochkante nicht kongruent, das heißt nicht vollständig deckungsgleich, sondern ähnlich. Betrachtet man die Endlocherzeugungslinie und die Vorlocherzeugungslinie in Draufsicht, umschließt die Endlocherzeugungslinie die Vorlocherzeugungslinie, wobei die Endlocherzeugungslinie (vereinfacht ausgedrückt) als vergrößerte oder größerskalierte Vorlocherzeugungsline erscheint, wobei die Endlocherzeugungslinie und die Vorlocherzeugungslinie entlang ihres jeweiligen Kurvenverlaufs über einen gleichbleibenden Abstand voneinander beabstandet sind. Das gilt analog bei Betrachtung der Endloch- und der Vorlochkante. Sofern das Senkungsloch oder angesenkte Loch, das heißt die Kombination des Endlochs mit der Senkung, im Querschnitt kreisrund ist, wir das Vorloch insbesondere so ausgebildet, dass dessen Vorlochdurchmesser um 0,5 mm bis 2 mm, vorzugsweise circa 1 mm, kleiner ist als ein Endlochdurchmesser des Endlochs ist. Durch diese Maßnahme kann sichergestellt werden, dass mittels des Erzeugens des Endlochs der Grat, der beim Erzeugen der Senkung angefallen ist, im Bereich des Vorlochs zuverlässig und sicher entfernt wird.
  • Es ist bei dem Verfahren zum Beispiel möglich, dass nach dem Bilden des Vorlochs und vor dem finalen Herstellen des Endlochs der Senkungserzeugungslaserprozess ausgeführt wird, wodurch die Senkung erzeugt wird, und zwar entlang der Vorlochkante bzw. entlang der Senkungserzeugungslinie, die die Vorlochkante umschließt. Nachdem die Senkung erzeugt ist, wird das Endloch final hergestellt. Alternativ hierzu ist es bei dem Verfahren möglich, dass nach dem Bilden des Vorlochs das Endloch final hergestellt wird und dann der Senkungserzeugungslaserprozess ausgeführt wird, wodurch die Senkung erzeugt wird, und zwar entlang der Endlochkante bzw. entlang Senkungserzeugungslinie, die die Endlochkante umschließt.
  • Das Vorloch oder das Endloch wird gestanzt, oder sowohl das Endloch als auch das Vorloch werden gestanzt. Ferner kann das Endloch gelasert werden, wobei dann das Vorloch gestanzt wird. Alternativ kann das Vorloch gelasert werden, wobei dann das Endloch gestanzt wird. Denn zum Erzeugen des Endlochs, wozu das Erzeugen des Vorlochs gerechnet wird, wird bei dem hierin beschrieben Verfahren der Stanzprozess eingesetzt, der einen Stanzschritt oder mehr Stanzschritte aufweist. Zum Erzeugen des Vorlochs wird beim Stanzen oder Laserscheiden ein als Butzen bezeichneter Teil des Werkstücks aus diesem herausgelöst. Beispielsweise wird der Butzen entlang der Vorlocherzeugungslinie herausgeschnitten, das heißt herausgelasert, oder der Butzen wird entlang der Vorlocherzeugungslinie herausgestanzt. Andere Fertigungsverfahren zum Erzeugen des Endlochs nach Stanzen des Vorlochs oder des Vorlochs, wonach das Endloch gestanzt wird, sind denkbar, etwa Bohren, Honen etc. Bei dem Werkstück, das das Vorloch und gegebenenfalls die Senkung, aber noch nicht das Endloch aufweist, handelt es sich um ein Zwischenprodukt, wobei das Endprodukt das Endloch und die Senkung aufweist. Das Herstellen des Vorlochs zählt zum Herstellen des Endlochs und stellt somit eine Vorstufe des finalen Herstellens des Endlochs dar.
  • Schmelze bzw. Schlacke, die bei der Erzeugung der Senkung, das heißt als Abfallprodukt des Senkungserzeugungslaserprozess, anfällt, kann so besonders effizient mittels des Prozessgasstrahls durch das Vorloch aus dem Werkstück ausgetrieben werden. Hierdurch wird in vorteilhafter Weise vermieden, dass sich Grat an der der Laserstrahldüse zugewandten Werkstückoberseite bildet. Ein solcher Grat würde nicht nur eine spätere fehlerfreie Nutzung der Senkung beeinträchtigen, sondern könnte auch ein Hindernis für die sich bewegende Laserstrahldüse bilden, woran sie anschlagen könnte. Zudem wird eventuell an der Vorlochinnenumfangsfläche anhaftende Schlacke beim finalen Erzeugen des Endlochs mitentfernt. Das Endloch mit Senkung - das heißt das abgesenkte Loch - wird auf diese Weise gratfrei erzeugt, ohne dass ein separater Entgratungsprozess vorgesehen werden muss.
  • Der Stanzprozess zum Erzeugen des Endlochs weist in weiterer möglicher Ausgestaltung des Verfahrens einen Vorlochstanzschritt auf, der vor dem Senkungserzeugungslaserprozess durchgeführt wird, wobei im Vorlochstanzschritt das Vorloch freigestanzt wird. Zum finalen Erzeugen des Endlochs wird also gemäß dieser Ausgestaltung das Vorloch gestanzt, dann wird die Senkung ausgebildet und erst dann wird das Endloch final hergestellt. Indem das Vorloch im Vorlochstanzschritt des Stanzprozesses gestanzt wird, wird in vorteilhafter Weise ein Wärmeeintrag in das Werkstück bei der Herstellung des Endlochs zumindest verringert bzw. - wenn auch das Endloch gestanzt wird - vermieden.
  • Alternativ hierzu sieht eine mögliche Weiterbildung des Verfahrens vor, mittels eines Vorlochlaserschneidprozesses, der vor dem Senkungserzeugungslaserprozess durchgeführt wird, das Vorloch freizuschneiden, wobei der Laserstrahlkopf im Schneidmodus betrieben wird. Vor dem Vorlochlaserschneidprozesses wird der Laserstrahlkopf - sofern noch nicht geschehen - in den Schneidmodus geschaltet, um den Vorlochlaserschneidprozesses durchzuführen. Zum finalen Erzeugen des Endlochs wird also gemäß dieser Ausgestaltung das Vorloch gelasert, dann wird die Senkung ausgebildet (wozu der Laserstrahlkopf in den Schmelzmodus geschaltet wird) und erst dann wird das Endloch final hergestellt. Beim Schneiden des Vorlochs mittels des Laserwerkzeugs wird der Laserstrahl wenigstens einmal, insbesondere zwei- oder mehrfach, entlang der Vorlocherzeugungslinie geführt. Dabei wird unter Ausbildung eines endlosen bzw. geschlossenen Vorlochschnittspalts ein Vorlochbutzen aus dem Werkstück herausgeschnitten, der eine kreisscheibenzylindrische Gestalt hat. Durch ein Entfernen des Vorlochbutzens aus dem restlichen Werkstück wird der das Vorloch charakterisierende materialfreie Raum geschaffen.
  • In diesem Zusammenhang sieht eine weitere mögliche Ausführungsform des Verfahrens vor, dass der aus dem Werkstück zum Erzeugen des Vorlochs herauszuschneidende Vorlochbutzen mittels eines Zerteilungslaserprozesses vor dem Freischneiden des Vorlochs zerteilt wird, wobei im Zerteilungslaserprozess der Laserstrahlkopf im Schneidmodus betrieben wird. Durch diese Maßnahme kann sichergestellt werden, dass der ausgeschnittene Vorlochbutzen bzw. dessen Teile zuverlässig durch ihr Eigengewicht aus dem Werkstück herausfallen, sodass das Vorloch frei ist. So kann die bei der Erzeugung der Senkung auftretende Schmelze/Schlacke effizient aus dem Werkstück getrieben werden. Vor dem Zerteilungslaserprozess wird der Laserkopf - sofern noch nicht geschehen - in den Schneidmodus geschaltet, um den Zerteilungslaserprozess durchzuführen.
  • In Verbindung mit dem gestanzten Vorloch, also mit dem den Vorlochstanzschritt aufweisenden Stanzprozess, und/oder in Verbindung mit dem gelaserten Vorloch, also dem Vorlochlaserschneidprozess, sieht eine weitere mögliche Ausgestaltung vor, dass der Stanzprozess einen Endlochstanzschritt aufweist, der nach dem Senkungserzeugungslaserprozess durchgeführt wird, wobei im Endlochstanzschritt das Endloch freigestanzt wird. Gemäß dieser Ausgestaltung werden also sowohl das Vorloch als auch das Endloch mittels eines jeweiligen Stanzschritts gestanzt. Ein Laserbearbeiten eines der beiden Löcher, wobei der Laserstrahlkopf im Schneidmodus betrieben wird, entfällt, wodurch dem Gedanken an einen besonders geringen Wärmeeintrag in das Material des Werkstücks in besonderem Maße Rechnung getragen ist.
  • Das Verfahren kann in möglicher Weiterbildung im Zusammenhang mit dem gestanzten Vorloch einen Endlochlaserschneidprozess aufweisen, der nach dem Senkungserzeugungslaserprozess durchgeführt wird. Es wird hierzu - sofern noch nicht geschehen - der Laserstrahlkopf in den Schneidmodus geschaltet, um den Endlochlaserschneidprozess durchzuführen. Mittels des Endlochlaserschneidprozesses wird das Endloch freigeschnitten, wobei im Endlochlaserschneidprozesses der Laserstrahlkopf im Schneidmodus betrieben wird. Beim Schneiden des Endlochs mittels des Laserwerkzeugs wird der Laserstrahl wenigstens einmal, insbesondere zwei- oder mehrfach, entlang der Endlocherzeugungslinie geführt. Dabei wird unter Ausbildung eines endlosen bzw. geschlossenen Endlochschnittspalts ein Endlochbutzen aus dem Werkstück herausgeschnitten, der - da zuvor das Vorloch gebildet wurde - eine kreisringzylindrische Gestalt hat. Durch ein Entfernen des Endlochbutzens aus dem restlichen Werkstück wird der das Endloch charakterisierende materialfreie Raum geschaffen, der von größerem Volumen ist als der das Vorloch charakterisierende materialfreie Raum. Die Endlocherzeugungslinie ist insbesondere derart ausgestaltet, dass beim Herstellen des Endlochs, während das Vorloch und die Senkung bereits vorhanden sind, ein Teil der Senkung entfernt wird, wobei die Senkung hierbei nicht vollständig entfernt wird. Vielmehr verbleibt beim Herstellen des Endlochs ein Teil der Senkung. Demzufolge ist die der Werkstückoberseite zugewandte Endlochkante innerhalb der Senkung angeordnet. Bei einer kreisrunden Senkung und einem kreisrunden Endloch ist der Senkungsdurchmesser größer als der Endlochdurchmesser.
  • Der Senkungserzeugungslaserprozess und/oder der Vorlochlaserschneidprozess können/kann mittels eines Dauerstrichlasers (CW-Laser: Continuous-Wave Laser) durchgeführt werden, der eine Laserlichtwelle konstanter Intensität bereitstellt. Im Unterschied hierzu kann der Endlochlaserschneidprozess mit einem Pulslaser durchgeführt werden, der eine gepulste Laserlichtwelle bereitstellt. Dies hat den Vorteil, dass das Material des Werkstücks Ausschneiden des kreisringzylindrischen Endlochbutzens nicht so stark erhitzt wird, wodurch ein Abfließen von Schmelze unterstützt wird. Zum Herstellen des Endlochs mittels des Pulslasers haben sich insbesondere folgende Betriebsparameter zum Betreiben des Laserwerkzeugs, insbesondere Laserstrahlkopfs, als vorteilhaft herausgestellt: mittlere Leistung: mindestens 200 W, Pulsspitzenleistung: mindestens 2000 W, Pulsfrequenz: zwischen 10 Hz und 200
  • Es kann bei dem Verfahren zudem vorgesehen sein, dass während des Erzeugens der Senkung die Materialschmelzstreckenenergie des Laserstrahls verändert wird, um ein Maß der Senkung, etwa Tiefe etc., und/oder Form der Senkung gezielt einzustellen.
  • Während des Herstellens der Senkung, des Vorlochs und/oder des Endlochs wird der Laserstrahl mittels des Laserstrahlkopfs insbesondere senkrecht zur ebenen Werkstückoberseite gerichtet, das heißt, der Winkel zwischen der Strahlsymmetrieachse und der Werkstückoberseite beträgt 90°. Dies bringt steuerungstechnische Vorteile mit sich. Zudem können Kosten für die technische Umsetzung einer entsprechenden Verschwenkbarkeit des Laserstrahls relativ zur Ebene der Werkstückauflage eingespart werden. Denkbar ist darüber hinaus, dass die Strahlsymmetrieachse beim Bestrahlen des Werkstücks verändert wird, wobei die Strahlsymmetrieachse zumindest zeitweilig einen von 90° verschiedenen Winkel zur Werkstückoberseite einnimmt. Die Ausrichtung des Laserstrahls kann durch eine Schwenkeinrichtung des Laserstrahlkopfs und/oder eine optische Schwenkeinrichtung erreicht werden. Beispielsweise kann durch ein Verschwenken des Laserstrahls während des Herstellens der Senkung ein größerer Bereich des Werkstücks überstrichen werden.
  • Gemäß einer weiteren möglichen Ausführungsform kann dabei vorgesehen sein, dass im Endlochlaserschneidprozess die Laserstrahldüsenmündung, aus der der Laserstrahl austritt, innerhalb der Senkung und unterhalb einer Ebene bewegt wird, die durch die dem Laserwerkzeug zugewandten Werkstückoberfläche definiert ist. Mit anderen Worten kann das Laserwerkzeug, insbesondere die Laserstrahldüsenmündung, beim/zum Erzeugen des Endlochs teilweise in die Senkung eintauchen. Hierdurch kann eine gewünschte Fokuslage zum Schneiden/Trennen des Materials bei besonders großen Senkungen besonders exakt eingestellt werden. Zudem hat eine solche nahe Platzierung der Laserstrahldüse am Vorloch bzw. an dem nach dem Erzeugen der Senkung verbliebenen Teil des Vorlochs den Vorteil, dass das Endloch mit sehr genauer Geometrie herstellt werden kann. Weiter kann die beim Erzeugen des Endlochs auftretende Schmelze besonders effizient durch das Vorloch aus dem Werkstück getrieben werden.
  • Es kann weiter bei dem Verfahren vorgesehen sein, dass das Vorloch, insbesondere, wenn dieses mittels Laserns erzeugt wurde, vor dem Erzeugen der Senkung aktiv gekühlt wird. Alternativ oder zusätzlich kann die Senkung nach deren Erzeugung aktiv gekühlt werden. Wiederum alternativ oder zusätzlich kann das Endloch, insbesondere, wenn dieses mittels Laserns erzeugt wurde, aktiv gekühlt werden. Das aktive Kühlen erfolgt hierin durch einen direkten Kontakt der zu kühlenden Stelle des Werkstücks mit einem an die Stelle anströmenden oder die Stelle umströmenden Kühlfluid. Hierzu kann beispielsweise der Prozessgasstrahl, ohne eingeschaltetem Laserstrahl, auf das Werkstück gerichtet werden. Das aktive Kühlen kann somit zwischen die Erzeugungseinzelprozesse oder Erzeugungseinzelschritte des Stanz-Laser-Kombinationsverfahrens geschaltet werden. Die zu kühlende Stelle am Werkstück wird beispielsweise mit einem (initialen) Prozessgasdruck im Bereich von 2 bar bis 20 bar beaufschlagt. Das expandierende Prozessgas kühlt nach thermodynamischen Gesetzmäßigkeiten das Werkstück besonders effizient. Durch diese Maßnahme kann erreicht werden, dass das metallische Material der Vorlochkante an der von der Laserstrahldüse abgewandten Werkstückunterseite verfestigt wird, sodass die Vorlochkante erwünschtermaßen scharf ausgebildet ist. Dadurch ist das Abließen der beim finalen Erzeugen des Endlochs und/oder beim Erzeugen der Senkung auftretenden Schmelze nochmals verbessert. In dieser Hinsicht ist es besonders vorteilhaft, wenn die aktive Kühlung des Vorlochs und das Herstellen des Endlochs mittels des Pulslasers kombiniert werden, da beide Einzelmaßnahmen den gleichen vorteilhaften Effekt mit sich bringen. Besonders stark wirkt sich diese Synergie aus, wenn die Laserstrahldüse während des Erzeugens des Endlochs in die Senkung eintaucht.
  • Insgesamt ergeben sich für das Stanz-Laser-Kombinationsverfahren beispielsweise folgende Varianten, wie das angesenkte Loch gebildet werden kann:
    • Variante 1: Das Endloch wird mittels des Stanzprozesses direkt, also ohne zuvor das Vorloch zu bilden, gestanzt, und die Senkung wird danach mittels des Senkungserzeugungslaserprozesses erzeugt.
    • Variante 2: Das Vorloch wird mittels des Vorlochstanzschritts des Stanzprozesses gestanzt, wonach mittels des Senkungserzeugungslaserprozesses die Senkung erzeugt wird. Anschließend wird das Endloch final hergestellt, und zwar mittels des Endlochstanzschritts des Stanzprozesses.
    • Variante 3: Das Vorloch wird mittels des Vorlochstanzschritts des Stanzprozesses gestanzt, wonach mittels des Senkungserzeugungslaserprozesses die Senkung erzeugt wird. Anschließend wird das Endloch final hergestellt, und zwar mittels des Endlochlaserschneidprozesses.
    • Variante 4: Das Vorloch wird mittels des Vorlochlaserschneidprozesses gelasert, wonach mittels des Senkungserzeugungslaserprozesses die Senkung erzeugt wird. Anschließend wird das Endloch final hergestellt, und zwar mittels des Endlochstanzschritts des Stanzprozesses.
  • Der Laserstrahl, der mittels des Laserstrahlkopfs zum Erzeugen einer Senkung erzeugt bzw. abgegeben wird, und der Laserstrahl, der mittels des Laserstrahlkopfs zum Schneiden des End- oder Vorlochs erzeugt bzw. abgegeben wird, weisen insbesondere voneinander unterschiedliche Fokuslagen auf. Die Fokuslage des Laserstrahls wird im Schneidmodus, also zum Schneiden des End- oder Vorlochs so eingestellt, dass der Strahlfleck auf der Werkstückoberfläche kleiner ist als beim Herstellen der Senkung. Folglich ist die Streckenenergie des Laserstrahls auf dem Werkstück und somit die in das Werkstück eingebrachte Energie beim Erzeugen einer Senkung geringer als beim Schneiden des Vor- oder Endlochs. Die Fokuslage wird zum Beispiel durch vertikales Verfahren des Laserstrahlkopfes senkrecht zur Werkstückoberfläche eingestellt und so verändert, dass eine geeignete Materialschmelzstreckenenergie zum Erzeugen der Senkung oder einer geeigneten Materialschneidstreckenenergie zum Herstellen des Vor- oder Endlochs vorliegt. Zum Erzeugen des Vor- bzw. Endlochs wird die Fokuslage so eingestellt, dass der Fokus oder Brennpunkt sich nah am oder innerhalb des Werkstücks befindet.
  • Die Materialschmelzstreckenenergie, die zum Erzeugen der Senkung eingesetzt wird, beträgt zum Beispiel weniger als 50 %, weniger als 40 %, weniger als 30 %, weniger als 20 %, weniger als 10 % oder weniger als 1 % der Schneidstreckenenergie, die zum Schneiden des Vor- oder Endlochs eingesetzt wird. Dieser Unterschied zwischen den Streckenenergien spiegelt sich in einer Änderung des Strahldurchmessers auf der Werkstückoberfläche, das heißt des jeweiligen Strahlfleckdurchmessers, wider. Beispielsweise beträgt der Schneidstrahlfleckdurchmesser auf der Werkstückoberfläche, der zum Schneiden des Vor- oder Endlochs eingesetzt wird, weniger als 50 %, weniger als 40 %, weniger als 30 %, weniger als 20 %, weniger als 10 % oder weniger als 1 % des Schmelzstrahldurchmessers zum Erzeugen der Senkung.
  • Generell kann bei dem Verfahren vorgesehen sein, dass die Senkung (das heißt der materialfreie Raum, der durch den Senkungserzeugungslaserprozesses im Werkstück erzeugt wurde) gemäß einem geraden Kegelstumpf geformt ist, der eine kreisrunde Deckfläche und eine kreisrunde Grundfläche aufweist. Die Senkungserzeugungslinie kann hierzu beispielsweise - wie eine weitere mögliche Ausführungsform vorsieht, kreisförmig, das heißt als ein Senkungserzeugungskreis, vorgegeben werden. Weiter kann es vorteilhaft sein, wenn ein Radius des Senkungserzeugungskreises wenigstens 0,5 mm, bevorzugt wenigstens 1 mm, insbesondere circa 2 mm, größer als der Vorlochradius ist.
  • In hierzu alternativer Ausführungsform wird die Senkungserzeugungslinie spiralförmig, das heißt als eine ein- oder mehrarmige Senkungserzeugungsspirale, vorgegeben. Die Senkungserzeugungsspirale ist insbesondere so ausgeführt, dass ein Windungsabstand konstant ist. Dieser beträgt beispielsweise 0,125 mm bis 0,5 mm - eine Windungsdurchmesserzunahme je vollständigem 360°-Umlauf des Laserstrahlkopfs beträgt somit 0,25 mm bis 1 mm.
  • Je nachdem wie groß der Senkungsdurchmesser und/oder eine Senkungstiefe ausgeführt sein sollen/soll oder welche Form die Senkung haben soll, können zwei oder mehr Senkungserzeugungslinien vorgesehen werden, die miteinander dann eine Senkungserzeugungslinienschar bilden. Dies ist in einer weiteren möglichen Ausführungsform vorgesehen, wobei Senkungserzeugungslinienschar mit zwei oder mehr Senkungserzeugungslinien vorgegeben wird. Die Senkungserzeugungslinien der Senkungserzeugungslinienschar sind dabei einander geometrisch ähnlich und teilen sich eine gemeinsame Längsachse. Im Fall, dass die Senkungserzeugungslinienschar zwei oder mehr Senkungserzeugungskreise aufweist, sind die Senkungserzeugungskreise konzentrisch zueinander angeordnet. Dabei ist insbesondere vorgesehen, dass ein Durchmesser der jeweiligen Senkungserzeugungskreise nach radial außen jeweils um 0,5 mm bis 2 mm zunimmt. Vorteilhaft weist dabei der radial innerste Senkungserzeugungskreis einen Radius auf, der 0,25 mm bis 1 mm größer als der Vorlochradius ist. Im Fall, dass die Senkungserzeugungslinienschar zwei oder mehr Senkungserzeugungsspiralen aufweist, können die Senkungserzeugungsspiralen einen gemeinsamen Ursprung haben und zueinander verdreht sein.
  • Falls die Senkung zur Aufnahme eines Senkkopfanteils einer Senkkopfschraube dienen soll, kann ein radial-äußerster Senkungserzeugungskreis mit einem Durchmesser ausgestattet werden, der etwas kleiner ist als ein größter Außendurchmesser des Senkkopfanteils. Generell werden eine Anzahl der Senkungserzeugungslinien sowie eine Anzahl, wie oft der Laserstrahlkopf entlang der Senkungserzeugungslinie(n) geführt wird, basierend auf dem Endlochdurchmesser (etwa einem Nenndurchmesser der einzubringenden Senkkopfschraube) und der gewünschten Senkungstiefe bestimmt. Für Senkkopfschrauben mit einem metrischen Gewinde M3 bis M6 sind mindestens zwei Überfahrten erforderlich, wobei eine typische Anzahl von Überfahrten zwischen zwei und 25 liegt. Für Senkkopfschrauben mit einem metrischen Gewinde M8 bis M12 sind mindestens fünf Überfahrten erforderlich, vorzugsweise mindestens zehn, wobei eine typische Zahl von Überfahrten zwischen 10 und 25 liegt.
  • Das hierin dargelegte Verfahren kann in vorteilhafter Weise dazu eingesetzt werden, viele Senkungslöcher, zum Beispiel eine Senkungslochanordnung oder -serie, in/an einem Werkstück herzustellen. Dabei können die Senkungslöcher der Senkungslochanordnung sukzessive hergestellt werden. Ferner ist es denkbar, zunächst alle Endlöcher der Senkungslochanordnung direkt herzustellen und dann alle Senkungen der Senkungslochanordnung auszubilden. Auch möglich ist es, zunächst alle Vorlöcher der Senkungslochanordnung herzustellen und darauffolgend alle Senkungen zu erzeugen, um schließlich alle Endlöcher der Senkungslochanordnung final zu bilden.
  • Zudem kann das Verfahren vorteilhaft dazu eingesetzt werden, eine Abschnittkante mit einer Fase zu versehen. Die Abschnittkante wird zum Beispiel erzeugt, indem ein Abschnittteil vom ursprünglichen Werkstück entlang einer geraden oder ungeraden Trennlinie abgetrennt wird, etwa abgekantet, abgeschnitten, abgesägt etc. Die Abschnittkante ist dann keine geschlossene Kurve, sondern bildet eine neue Kontur des vom Abschnittteil befreiten Werkstücks zumindest teilweise. Mittels des Senkungserzeugungslaserprozesses kann die Fase dann entlang der Abschnittkante oder einer korrespondierenden Fasenerzeugungslinie gebildet werden.
  • Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung können sich aus der nachfolgenden Beschreibung möglicher Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung ergeben. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung und/oder in den Figuren allein gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
  • Die Zeichnung zeigt in:
    • 1 eine schematische Ansicht einer Stanz-Laser-Kombinationsmaschine, die dazu konfiguriert ist, ein Stanz-Laser-Kombinationsverfahren zum Bearbeiten eines Werkstücks durchzuführen,
    • 2 eine schematische und entlang einer Schnittebene A-A geschnittene Ansicht (2a) und Draufsicht (2b) des Werkstücks, wobei ein Endloch mithilfe eines Stanzprozesses direkt gestanzt wird,
    • 3 eine schematische und entlang der Schnittebene A-A geschnittene Ansicht (3a) und Draufsicht (3b) des Werkstücks, wobei am Endloch eine Senkung mittels eines Senkungserzeugungslaserprozesses erzeugt wird,
    • 4 eine schematische und entlang der Schnittebene A-A geschnittene Ansicht (4a) und Draufsicht (4b) des Werkstücks, wobei mittels eines Vorlochstanzschritts des Stanzprozesses ein Vorloch hergestellt wird,
    • 5 eine schematische und entlang der Schnittebene A-A geschnittene Ansicht (5a) und Draufsicht (5b) des Werkstücks, wobei am Vorloch die Senkung mittels des Senkungserzeugungslaserprozesses erzeugt wird,
    • 6 eine schematische und entlang der Schnittebene A-A geschnittene Ansicht des Werkstücks, wobei mittels eines Endlochstanzschritts, der nach dem Herstellen des Vorlochs und der Senkung erfolgt, das Endloch final hergestellt wird,
    • 7 eine schematische und entlang der Schnittebene A-A geschnittene Ansicht des Werkstücks, wobei mittels eines Endlochlaserschneidprozesses, der nach dem Herstellen des Vorlochs und der Senkung erfolgt, das Endloch final hergestellt wird, und
    • 8 eine schematische und entlang der Schnittebene A-A geschnittene Ansicht des Werkstücks, wobei mittels eines Vorlochlaserschneidprozesses, der vor dem Herstellen der Senkung und des Endlochs erfolgt, das Vorloch hergestellt wird.
  • Gleiche und funktionsgleiche Elemente sind in den Figuren mit gleichem Bezugszeichen versehen.
  • Im Folgenden werden ein Stanz-Laser-Kombinationsverfahren sowie eine Stanz-Laser-Kombinationsmaschine 1 zum Bearbeiten eines Werkstücks 2 in gemeinsamer Beschreibung dargelegt. Die Schritte des Verfahrens repräsentieren dabei Codebestandteile bzw. Steuerbefehle eines Computerprogramms, die die eine Steuereinrichtung 3, bei der es sich vorliegend um eine EDV-Steuereinrichtung bzw. um eine programmgesteuerte Steuereinrichtung der Stanz-Laser-Kombinationsmaschine 1 handelt, zur Durchführung des Verfahrens veranlassen. Anders ausgedrückt handelt es sich bei dem Computerprogramm um ein Steuerprogramm für die Stanz-Laser-Kombinationsmaschine 1. Die programmgesteuerte Steuereinrichtung 3 dient zur Steuerung/Regelung der Stanz-Laser-Kombinationsmaschine 1, insbesondere deren Werkzeuge 4, 5. Das bedeutet, aufgrund eines Abarbeitens oder Verarbeitens des Computerprogramms, mittels der Steuereinrichtung 3 stellt diese Ausgangssteuerbefehle bereit, die Schritte des Verfahrens charakterisieren, sodass die Stanz-Laser-Kombinationsmaschine 1 gemäß der Verfahrensschritte bzw. zum Ausführen der Verfahrensschritte gesteuert und/oder geregelt wird. Das Computerprogramm ist beispielsweise auf einem computerlesbaren Speichermedium (nicht dargestellt) gespeichert.
  • Die Stanz-Laser-Kombinationsmaschine 1 weist ein Laserwerkzeug 4 sowie ein Stanzwerkzeug 5 auf, die gemeinsam mittels einer Aktorik (nicht dargestellt) der Stanz-Laser-Kombinationsmaschine 1 in einem Arbeitsraum 6 der Stanz-Laser-Kombinationsmaschine 1 bewegbar angeordnet sind, derart, dass mittels der Werkzeuge 4, 5 das in dem Arbeitsraum 6 gelagerte Werkstück 2 bearbeitet werden kann. Hierzu ist das Werkstück 2 zum Beispiel auf einer Werkstückauflage (nicht dargestellt) der Stanz-Laser-Kombinationsmaschine 1 angeordnet.
  • Das Laserwerkzeug 4 weist eine Laserstrahlkopf 7 mit einer Laserstrahldüse 8 auf, aus deren Laserstrahldüsenmündung 9 in einem Laserprozess des Verfahrens ein Laserstrahl 10 (siehe beispielsweise 3a) zum Laserbearbeiten des Werkstücks 2 austritt. Mittels der Aktorik ist der Laserstrahlkopf 7 entlang der Raumrichtungen x, y und z verfahrbar. Der Laserstrahl 10 wird mittels einer Laserlichtquelle (nicht dargestellt) erzeugt und mittels einer Laserleiteinrichtung (nicht dargestellt), die zum Beispiel ein Strahlführungsrohr, einen Umlenkspiegel, ein Laserlichtleitkabel etc. aufweisen kann, zum Laserstrahlkopf 7 geführt. Der Laserstrahlkopf 7 weist zudem eine Laseroptik auf, mittels derer dem aus der Laserstrahldüsenmündung 9 austretenden Laserstrahl 10 die Form eines Laserstrahlkegels gegeben wird, der in Bezug zu einer Strahlsymmetrieachse 11 (siehe beispielsweise 3a) rotationssymmetrisch ist. Hierzu weist die Laseroptik zum Beispiel wenigstens einen Spiegel und/oder wenigstens eine Linse auf. An der Stelle des kleinsten Strahldurchmessers weist der Laserstrahl 10 bzw. der Laserstrahlkegel den Brennpunkt 12 (der auch als Fokus 12 bezeichnet werden kann) auf. Die Laseroptik kann eine Optikverstellaktoreinheit (nicht dargestellt) aufweisen, um einen Abstand zwischen dem Brennpunkt und der Laserstrahldüsenmündung 9 bedarfsgerecht - insbesondere während eines Bearbeitungsvorgangs - einstellen zu können. Die Laserstrahldüse 8 ist vorliegend weiter dazu eingerichtet, dem Laserstrahlkopf 7 zugestelltes Prozessgas derart zu führen, dass es als ein Prozessgasstrahl 13 (siehe beispielsweise 3a) aus der Laserstrahldüsenmündung 9 ausströmt. Der Prozessgasstrahl 13 ist dabei parallel, insbesondere koaxial, zur Strahlsymmetrieachse 11.
  • Das Stanzwerkzeug 5 weist einen Stanzstempel 14 auf, der dazu eingerichtet ist, in einem Stanzprozess des Verfahrens einen Stanzbutzen (nicht dargestellt) aus dem Werkstück 2 auszustanzen. Mittels der Aktorik ist der Stanzstempel 14 - insbesondere unabhängig vom Laserstrahlkopf 7 - entlang der Raumrichtungen x, y und z verfahrbar. Die Stanz-Laser-Kombinationsmaschine 1 ist derart eingerichtet, dass das Werkstück 2 sowohl mittels des Laserwerkzeugs 4 als auch mittels des Stanzwerkzeugs 5 (zum Beispiel nacheinander) bearbeitet wird, ohne dass das Werkstück 2 zwischen einem Laserschritt und einem Stanzschritt des Verfahrens in der Stanz-Laser-Kombinationsmaschine 1 bzw. in deren Bearbeitungsbereich umpositioniert oder umgespannt werden muss. Weiter sind die Werkzeuge 4, 5 beide mit der gemeinsamen Steuereinrichtung 3 zur Datenübertragung gekoppelt. Bei dem Verfahren wird das Werkstück 2 beispielsweise unter den beiden Werkzeugen 4, 5, die auch als Bearbeitungsköpfe bezeichnet werden können (Laserschneidkopf, Stanzkopf), in X- und/oder Y-Richtung verfahren bzw. bewegt. Insbesondere stehen die Bearbeitungsköpfe dabei still. Ferner ist es denkbar, dass die Bearbeitungsköpfe entlang X- oder entlang Y-Richtung verfahrbar ausgebbildet sind und das Blech in der entsprechenden anderen Richtung, das heißt entlang Y- oder X-Richtung bewegt wird.
  • Bei dem Werkstück 2 handelt es sich im vorliegenden Beispiel um ein Metallblech oder um eine Metallplatte und weist eine Werkstückoberseite 15 und eine Werkstückunterseite 16 auf. Die Werkstückseiten 15, 16 sind über eine Werkstückstärke/-dicke t voneinander beabstandet. Die Werkstückstärke t beträgt vorliegend mehr als 4 mm, insbesondere mehr als 8 mm. Vorliegend ist die Werkstückoberseite 15 in einem divergenten Strahlbereich des Laserstrahls 10 angeordnet, was bedeutet, dass der Brennpunkt 12 oberhalb der Werkstückoberseite 15 ist.
  • Indem das Stanz-Laser-Kombinationsverfahren mittels der Stanz-Laser-Kombinationsmaschine 1 ausgeführt wird, wird am/im Werkstück 2 ein angesenktes Loch bzw. Senkungsloch 17 (erstmals in 3a/3b gezeigt) erzeugt. Dazu wird mithilfe eines Stanzprozesses des Verfahrens ein Endloch 18 (erstmals in 2a/2b gezeigt) gebildet, das das Werkstück 2 vollständig durchdringt, das also einerseits an der Werkstückoberseite 15 und andererseits an der Werkstückunterseite 16 mündet. Zudem wird eine dem Endloch 18 zugehörige Senkung 19 (erstmals in 3a/3b gezeigt) erzeugt. Obwohl mittels des Stanz-Laser-Kombinationsverfahren bzw. der Stanz-Laser-Kombinationsmaschine 1 Endlöcher 18 und Senkungen 19 unterschiedlichster Gestalten hergestellt werden können, wird im Folgenden das Verfahren anhand eines kreiszylindrischen Querschnitts des Endlochs 18 (siehe Schnittdarstellungen A-A in den entsprechenden Fig.) bzw. eines kegelstumpfförmigen Querschnitts der Senkung 19 (siehe Schnittdarstellungen A-A in den entsprechenden Fig.) das Verfahren dargelegt.
  • 2 zeigt eine schematische und entlang einer Schnittebene A-A geschnittene Ansicht (2a) und Draufsicht (2b) des Werkstücks 2, wobei das Endloch 18 mithilfe eines Stanzprozesses direkt gestanzt wird. Hierzu wird eine Stanzstempelvariante 14a des Stanzstempels 14 eingesetzt, die in Form und Größe, insbesondere mit einem Endlochdurchmesser dE, des auszubildenden Endlochs 18 korrespondiert. Der Stanzstempel 14 wird auf das ursprüngliche Werkstück 2, insbesondere auf dessen Werkstückoberseite 15, zubewegt, und zwar entlang einer Stanzrichtung S. Unter einem Hindurchtreiben des Stanzstempels 14 durch das Werkstück 2 wird ein kreisscheibenzylindrischer Endlochstanzbutzen (nicht dargestellt) aus dem Werkstück 2 ausgetrieben, sodass ein das Endloch 18 charakterisierender materialfreier Raum das Werkstück 2 durchdringt. In 2a ist unterhalb des Stanzstempels 14 das Werkstück 2 abgebildet, das das Endloch 18 bereits aufweist.
  • Es wird dann eine zum Endloch 18 gehörende Senkungserzeugungslinie 20 vorgegeben, entlang derer in einem Senkungserzeugungslaserprozess des Verfahrens die Senkung 19 erzeugt wird. Hier im Beispiel ist die Senkungserzeugungslinie 20 kreisrund. Um den Senkungserzeugungslaserprozess auszuführen, wird der Laserstrahlkopf 7 in einen Schmelzmodus geschaltet, wenn der Laserstrahlkopf 7 vor dem Senkungserzeugungslaserprozesses in einen anderen Betriebsmodus geschaltet oder deaktiviert war. Im Senkungserzeugungslaserprozess, das heißt zum Erzeugen der Senkung 19, wird der Laserstrahl 10 zum Materialschmelzen mit einer Materialschmelzstreckenenergie über die Werkstückoberseite 15 geführt, und zwar einmal oder mehrmals entlang der Senkungserzeugungslinie 20. Je nach Größe der Senkung 19 kann die Senkungserzeugungslinie 20 als Senkungsspirale vorgegeben werden, die insbesondere ausgehend von deren Ursprung mit dem Laserstrahlkopf 7 zum Erzeugen der Senkung 19 abgefahren wird. Ferner kann eine Senkungserzeugungslinienschar vorgegeben werden, die zwei oder mehr Senkungserzeugungslinien 20 aufweist, beispielsweise zwei oder mehr konzentrische Kreise, zwei oder mehr Senkungsspiralen etc. Das Endloch 18 weist eine erste Endlochkante 21 und eine zweite Endlochkante 22 auf. Über die erste Endlochkante 21 mündet das Endloch 18 an der Werkstückoberseite 15, und über die zweite Endlochkante 22 mündet das Endloch 18 an der Werkstückunterseite 16. Die Senkungserzeugungslinie 20 und die Endlochkanten 21, 22 sind vorliegend kreiskonzentrisch angeordnet.
  • 3a zeigt in diesem Zusammenhang eine entlang der Schnittebene A-A geschnittene und schematische Ansicht des Werkstücks 2, wobei am Endloch 18 die Senkung 19 mittels des Senkungserzeugungslaserprozesses erzeugt wird. Um den Laserstrahlkopf 7 in den Schmelzmodus zu schalten bzw. zu verstellen, ist insbesondere vorgesehen, dass der Laserstrahlkopf 7 vertikal (bzw. entlang der Z-Richtung, siehe 1) verfahren wird, um einen Arbeitsabstand, über den die Laserstrahldüsenmündung 9 und die Werkstückoberseite 15 voneinander beabstandet sind, auf einen Schmelzarbeitsabstand A einzustellen. So wird ein Schmelzstrahlfleck 23 (siehe 2b) auf die Werkstückoberseite 15 projiziert, der einen Schmelzstrahlfleckdurchmesser aufweist. Dieser beträgt zum Beispiel 1,5 mm oder mehr, insbesondere von 3 mm bis 25 mm. Es ist zu erkennen, dass der Laserstrahl 10 und der Prozessgasstrahl 13 senkrecht auf das Werkstück 2 bzw. die Werkstückoberseite 15 auftreffen. Dadurch wird entlang der Senkungserzeugungslinie 20 das Material des Werkstücks 2 geschmolzen, wodurch Schmelze entsteht, die mittels des Prozessgasstrahls 12 durch das Endloch 18 hindurch abgeblasen wird. Dadurch wird entlang der Senkungserzeugungslinie 20 bzw. um die erste Endlochkante 21 herum die Senkung 19 erzeugt. Die Senkung 19 hat einen Senkungsdurchmesser ds und weist eine äußere Senkungskante 24 sowie eine innere Senkungskante 25 auf. Über die äußere Senkungskante 24 (die in 2b angedeutet, aber nicht ausgebildet ist) mündet die Senkung 19 an der Werkstückoberseite 15, wohingegen die Senkung 19 über deren innere Senkungskante 25 in das Endloch 18 mündet. Die Senkung 19 bildet zum Beispiel einen Aufnahmeraum für einen Kopfanteil eines Verbindungselements, etwa einer Schraube, eines Niets etc. Aus 3a geht hervor, dass die Senkung 19 eine kegelstumpfförmige Gestalt hat. Ein Senkungswinkel α, der von einer Längsmittenachse 26 des Senkungslochs 17 und einer schrägen Senkungsfase 27 der Senkung 19 eingeschlossen ist, beträgt beispielsweise 32,5° zur Aufnahme von Nietköpfen, 41° zur Aufnahme von nach US-amerikanischen Normen gebildeten Senkkopfschrauben, 45° zur Aufnahme von metrischen Senkkopfschrauben, 60° zur Aufnahme von Blechnietköpfen etc. Der Senkungswinkel α kann ferner anwendungsspezifisch bzw. bedarfsgerecht mit anderen Winkelwerten versehen werden.
  • Das Erzeugen des Endlochs 18 kann mehrstufig ausgeführt werden, etwa indem als erste Endlocherzeugungsstufe ein Vorloch 28 (siehe zum Beispiel 4a/4b) gebildet wird, ein finales Herstellen des Endlochs 18 bzw. des Endlochdurchmessers dE in der ersten Endlocherzeugungsstufe aber unterbleibt. In einer zweiten Endlocherzeugungsstufe wird dann das Vorloch 28 zum Endloch 18 weiterentwickelt.
  • Die erste und die zweite Endlocherzeugungsstufe können direkt nacheinander ausgeführt werden. Es kann alternativ vorgesehen sein, dass nach der ersten Endlocherzeugungsstufe ein anderer Verfahrensschritt, insbesondere der Senkungserzeugungslaserprozess, ausgeführt wird und erst nach dem anderen Verfahrensschritt die zweite Endlocherzeugungsstufe ausgeführt wird.
  • In 3b ist das Werkstück 2 in Draufsicht gezeigt, wobei das Senkungsloch 17 mittels des Stanz-Laser-Kombinationsverfahrens bzw. mittels der Stanz-Laser-Kombinationsmaschine 1 hergestellt wurde.
  • Bis hierher wurde eine erste Variante beschrieben, wie mittels des Stanz-Laser-Kombinationsverfahrens das Senkungsloch 17 hergestellt wird. Das Endloch wird in der ersten Variante mittels des Stanzprozesses direkt, also ohne zuvor das Vorloch 28 zu erzeugen, gestanzt, und die Senkung 19 wird danach mittels des Senkungserzeugungslaserprozesses direkt an das Endloch 18 angesetzt. Im Folgenden werden drei weitere Varianten zum Herstellen des Senkungslochs 17 mittels des Stanz-Laser-Kombinationsverfahrens bzw. mittels der Stanz-Laser-Kombinationsmaschine 1 erläutert, wobei zum Herstellen des Endlochs 18 zunächst das Vorloch 28 gebildet wird.
  • Das Vorloch 28 weist einen Vorlochdurchmesser dv auf, der kleiner als der Endlochdurchmesser dE ist. Über eine erste Vorlochkante 29 mündet das Vorloch 28 an der Werkstückoberseite 15, und über zweite Vorlochkante 30 mündet das Vorloch 28 an der Werkstückunterseite 16. Das Vorloch 28 wird so ausgebildet, dass es an der Längsmittenachse 26 des herzustellenden Senkungslochs 17 ausgerichtet ist bzw. dass es die Längsmittenachse 26 des herzustellenden Senkungslochs 17 definiert. Die Vorlochkante 29,30 und die Endlochkante 21, 22, das heißt Radialebenenquerschnitte der Löcher 18, 28, sind einander geometrisch ähnlich. Da das Endloch 18 vorliegend eine geradkreiszylindrische Gestalt im Querschnitt hat, stellt sich die Querschnittsfigur des Vorlochs 28 (siehe Schnittdarstellungen A-A in den entsprechenden Fig.) als entsprechender gerader Kreiszylinder dar. Grundflächen der Querschnittsfiguren, hier Grundkreisscheiben, der Radialebenenquerschnittsfiguren sind einander geometrisch ähnlich. Den weiteren Varianten ist gemein, dass mittels des Senkungserzeugungslaserprozesses die Senkung 19 vor dem Erzeugen des Endlochs 18 ausgebildet wird. Mit anderen Worten wird die Senkung 19 nicht an das Endloch 18, sondern an das Vorloch 28 angesetzt, und nach der Erzeugung der Senkung 19 wird das Vorloch 28 zum Endloch 18 weitergebildet. Dabei ist zum Erzeugen des Endlochs 18 in jeder Variante, auch in der ersten Variante, ein Stanzschritt des Stanz-Laser-Kombinationsverfahrens beteiligt.
  • In einer zweiten Variante des Stanz-Laser-Kombinationsverfahrens wird das Vorloch 28 mittels eines Vorlochstanzschritts des Stanzprozesses gestanzt, wonach mittels des Senkungserzeugungslaserprozesses die Senkung 19 erzeugt wird. Anschließend wird das Endloch 18 final und damit das Senkungsloch 17 hergestellt, und zwar mittels eines Endlochstanzschritts des Stanzprozesses. 4 zeigt hierzu eine schematische und entlang der Schnittebene A-A geschnittene Ansicht (4a) und Draufsicht (4b) des Werkstücks 2, wobei mittels eines Vorlochstanzschritts des Stanzprozesses das Vorloch 28 hergestellt wird. Hierzu wird eine Stanzstempelvariante 14b des Stanzstempels 14 eingesetzt, die in Form und Größe, insbesondere mit dem Vorlochdurchmesser dv, des auszubildenden Vorlochs 28 korrespondiert. Der Stanzstempel 14 wird dann auf das ursprüngliche Werkstück 2, insbesondere auf dessen Werkstückoberseite 15, zubewegt, und zwar entlang der Stanzrichtung S. Unter einem Hindurchtreiben des Stanzstempels 14 durch das Werkstück 2 wird ein Vorlochstanzbutzen (nicht dargestellt) aus dem Werkstück 2 ausgetrieben, sodass ein das Vorloch 28 charakterisierender materialfreier Raum das Werkstück 2 durchdringt. In 4a ist unterhalb des Stanzstempels 14 das Werkstück 2 abgebildet, das das Vorloch 28 bereits aufweist.
  • Es wird dann die zum herzustellenden Endloch 18 gehörende Senkungserzeugungslinie 20 vorgegeben, entlang derer im Senkungserzeugungslaserprozess die Senkung 19 erzeugt wird. Sofern zu diesem Verfahrensstand noch nicht geschehen, wird hierzu der Laserstrahlkopf 7 in den Schmelzmodus geschaltet. Zum Erzeugen der Senkung 19 wird der Laserstrahl 10 zum Materialschmelzen mit der Materialschmelzstreckenenergie über die Werkstückoberseite 15 geführt, und zwar einmal oder mehrmals entlang der Senkungserzeugungslinie 20.
  • 5a zeigt in diesem Zusammenhang eine entlang der Schnittebene A-A geschnittene und schematische Ansicht des Werkstücks 2, wobei am Vorloch 28 die Senkung 19 mittels des Senkungserzeugungslaserprozesses erzeugt wird. Es ist zu erkennen, dass der Laserstrahlkopf 7 in den Schmelzmodus geschaltet ist, indem der Arbeitsabstand auf den Schmelzarbeitsabstand A eingestellt ist. Entlang der Senkungserzeugungslinie 20 wird das Material des Werkstücks 2 geschmolzen, wodurch die Schmelze entsteht, die mittels des Prozessgasstrahls 12 durch das Vorloch 28 hindurch abgeblasen wird. Dadurch wird entlang der Senkungserzeugungslinie 20 bzw. um die erste Vorlochkante 29 herum die Senkung 19 erzeugt. Über die äußere Senkungskante 24 (die in 4b angedeutet, aber nicht ausgebildet ist) mündet die Senkung 19 an der Werkstückoberseite 15, wohingegen die Senkung 19 über deren innere Senkungskante 25 in das Vorloch 28 mündet.
  • In 5b ist das Werkstück 2 in Draufsicht gezeigt, wobei zwar die Senkung 19 und das Vorloch 28 ausgebildet sind, das Endloch 18 aber noch nicht erzeugt ist. Insoweit ist gemäß 5b bzw. zu diesem Verfahrensstand das Senkungsloch 17 noch nicht fertig hergestellt; die in 5b gezeigte Vorloch-Senkungs-Anordnung ist ein Zwischenprodukt.
  • In 6 ist eine schematische und entlang der Schnittebene A-A geschnittene Ansicht des Werkstücks 2 gezeigt, wobei in der zweiten Variante mittels eines Endlochstanzschritts des Stanz-Laser-Kombinationsverfahrens, insbesondere des Stanzprozesses, das Endloch 18 final hergestellt wird. Der Endlochstanzschritts wird ausgeführt, nachdem das Vorloch 28 und die Senkung 19 hergestellt sind. Der Endlochstanzschritt erfolgt also zeitlich nach dem Senkungserzeugungslaserprozess. Beim Endlochstanzschritt wird die mit dem Endlochdurchmesser dE korrespondierende Stanzstempelvariante 14a des Stanzstempels 14 eingesetzt und auf das das Vorloch 28 aufweisende Werkstück 2, insbesondere auf die Senkungsfase 27, zubewegt, und zwar entlang der Stanzrichtung S. Unter einem Hindurchtreiben des Stanzstempels 14 durch das Werkstück 2 wird ein kreisringzylindrischer Endlochstanzbutzen (nicht dargestellt) aus dem Werkstück 2 ausgetrieben, wodurch das Vorloch 28 zum Endloch 18 weitergebildet wird. Es wird hier erneut auf 3b bezuggenommen, die das Werkstück 2 in Draufsicht zeigt, wobei das Senkungsloch 17 mittels der zweiten Variante des Stanz-Laser-Kombinationsverfahrens bzw. mittels der Stanz-Laser-Kombinationsmaschine 1 hergestellt wurde.
  • In einer dritten Variante des Stanz-Laser-Kombinationsverfahrens wird das Vorloch 28 mittels des Vorlochstanzschritts des Stanzprozesses gestanzt. Nach dem Vorlochstanzschritt wird mittels des Senkungserzeugungslaserprozesses die Senkung 19 erzeugt. Insoweit wird auf die vorstehende Beschreibung verwiesen. Anschließend wird das Endloch 18 final hergestellt, und zwar mittels eines Endlochlaserschneidprozesses. 7 zeigt hierzu eine schematische und entlang der Schnittebene A-A geschnittene Ansicht des Werkstücks 2, wobei mittels des das Endloch 18 und damit das Senkungsloch 17 hergestellt wird. Um den Endlochlaserschneidprozess auszuführen, wird der Laserstrahlkopf 7 in einen Schneidmodus geschaltet, wenn der Laserstrahlkopf 7 vor dem Endlochlaserschneidprozess in einen anderen Betriebsmodus, beispielsweise in den Schmelzmodus, geschaltet oder deaktiviert war. Im Endlochlaserschneidprozess, das heißt zum finalen Erzeugen des Endlochs 18, wird der Laserstrahl 10 zum Materialschneiden mit einer Materialschneidstreckenenergie über die Werkstückoberseite 15 geführt, und zwar einmal oder mehrmals entlang einer Endlocherzeugungslinie 31 (siehe 4b/5b). Dabei kann der Laserstrahl 10 als gepulster Laserstrahl ausgebildet werden. Um den Laserstrahlkopf 7 in den Schneidmodus zu schalten bzw. zu verstellen, ist insbesondere vorgesehen, dass der Laserstrahlkopf 7 vertikal (bzw. entlang der Z-Richtung, siehe 1) verfahren wird, um den Arbeitsabstand, über den die Laserstrahldüsenmündung 9 und die Werkstückoberseite 15 voneinander beabstandet sind, auf einen Schneidarbeitsabstand B einzustellen. So wird ein Schneidstrahlfleck 32 (siehe 5b) auf die Werkstückoberseite 15, insbesondere auf die Senkungsfase 27, projiziert.
  • Der Schneidstrahlfleck 32 weist einen Schneidstrahlfleckdurchmesser auf. Dieser beträgt beispielsweise 0,1 mm bis 0,5 mm. Der Schneidarbeitsabstand B ist kleiner als der Schmelzarbeitsabstand A, wodurch der Schneidstrahlfleckdurchmesser kleiner als der Schmelzstrahlfleckdurchmesser ist. Unter anderem daraus resultiert, dass die Materialschmelzstreckenenergie kleiner als die Materialschneidstreckenenergie ist. Um den Laserstrahlkopf zwischen dessen Modi umzuschalten, kann alternativ oder zusätzlich zum Ändern des Arbeitsabstands eine Laserstrahlenergie bzw. -leistung des Laserstrahls 10 geändert werden, eine Vorschubgeschwindigkeit des Laserstrahlkopfs 7 geändert werden und/oder der Laserstrahl 10 mittels eines Verstellens der Laseroptik, insbesondere mithilfe der Optikverstellaktoreinheit, fokussiert/defokussiert werden.
  • Es ist zu erkennen, dass der Laserstrahl 10 und der Prozessgasstrahl 13 senkrecht auf das Werkstück 2 bzw. die Werkstückoberseite 15 oder Senkungsfase 27 auftreffen. Dadurch wird entlang der Endlocherzeugungslinie 31 ein das Werkstück 2 vollständig durchdringender Schnittspalt gebildet. So wird entlang der Endlocherzeugungslinie 31 bzw. um die zweite Vorlochkante 30 herum das Endloch 18 erzeugt, wobei gleichzeitig das Senkungsloch 17 entsteht. Dabei kann die Laserstrahldüse 8 bzw. das Laserwerkzeug 4 so gesteuert werden, dass die Laserstrahldüsenmündung 9 beim Schneiden des Endlochs 18 in die Senkung 19 eintaucht. Aufgrund eines solchen Eintauchens der Laserstrahldüsenmündung 9 in die Senkung 19 wird sie beim Herstellen des Endlochs 18 bzw. des Senkungslochs 17 unterhalb einer Ebene bewegt wird, die durch die dem Laserwerkzeug 4 zugewandte Werkstückoberseite definiert ist. Das Werkstück 2, bei dem das Senkungsloch 17 mittels der dritten Variante des Stanz-Laser-Kombinationsverfahrens bzw. mittels der Stanz-Laser-Kombinationsmaschine 1 hergestellt wurde, ist in Draufsicht in 3b gezeigt.
  • In einer vierten Variante des Stanz-Laser-Kombinationsverfahrens wird das Vorloch 28 mittels eines Vorlochlaserschneidprozesses hergestellt bzw. geschnitten. Nach dem Vorlochlaserschneidprozess wird mittels des Senkungserzeugungslaserprozesses die Senkung 19 erzeugt. Hiernach wird das Endloch 18 mittels des Endlochlaserschneidprozesses final hergestellt. Der Senkungserzeugungslaserprozess und der Endlochlaserschneidprozess sind in der vorstehenden Beschreibung dargelegt. Zum Vorlochlaserschneidprozess zeigt 8 hierzu eine schematische und entlang der Schnittebene A-A geschnittene Ansicht des Werkstücks 2, wobei das Vorloch 28 mittels des Vorlochlaserschneidprozesses hergestellt wird. Um den Vorlochlaserschneidprozess auszuführen, wird der Laserstrahlkopf 7 in den Schneidmodus geschaltet, wenn der Laserstrahlkopf 7 vor dem Vorlochlaserschneidprozess in einen anderen Betriebsmodus, beispielsweise in den Schmelzmodus, geschaltet oder deaktiviert war. Im Vorlochlaserschneidprozess, das heißt zum Erzeugen des Vorlochs 28, wird der Laserstrahl 10 zum Materialschneiden mit der Materialschneidstreckenenergie über die Werkstückoberseite 15 geführt, und zwar einmal oder mehrmals entlang einer Vorlocherzeugungslinie (nicht dargestellt). Hierzu wird insbesondere der Arbeitsabstand auf den Schneidarbeitsabstand B eingestellt, sodass der Schneidstrahlfleck 32 (vgl. 5b) auf die Werkstückoberseite 15 projiziert wird. Es ist zu erkennen, dass der Laserstrahl 10 und der Prozessgasstrahl 13 senkrecht die Werkstückoberseite 15 auftreffen, wodurch entlang der Vorlocherzeugungslinie ein das Werkstück 2 vollständig durchdringender Schnittspalt gebildet wird. So wird entlang der Vorlocherzeugungslinie das Material des Werkstücks 2 geschnitten, und das Vorloch 28 erzeugt. Der Laserstrahl 10 kann hier als Dauerstrichlaserstrahl erzeugt werden. 3b zeigt das Werkstück 2 in Draufsicht, wobei das Senkungsloch 17 mittels der vierten Variante des Stanz-Laser-Kombinationsverfahrens hergestellt wurde.
  • Vor dem Vorlochlaserschneidprozess wird im vorliegenden Beispiel ein Zerteilungslaserprozess ausgeführt, um einen aus dem Werkstück 2 zum Erzeugen des Vorlochs 28 herauszuschneidenden Vorlochbutzen (nicht dargestellt) zu zerteilen. Im Zerteilungslaserprozess wird der Laserstrahlkopf 7 im Schneidmodus betrieben.
  • Durch das Verfahren und durch die Stanz-Laser-Kombinationsmaschine 1 ist eine jeweilige Möglichkeit aufgezeigt, wie das Senkungsloch 17 besonders effizient sowie mit hoher Präzision, geringen Toleranzen und hoher Qualität hergestellt werden kann.
  • Bezugszeichenliste
    • t
    Werkstückstärke
    dE
    Endlochdurchmesser
    dS
    Senkungsdurchmesser
    dV
    Vorlochdurchmesser
    A
    Schmelzarbeitsabstand
    S
    Stanzrichtung
    α
    Senkungswinkel
    1
    Stanz-Laser-Kombinationsmaschine
    2
    Werkstück
    3
    Steuereinrichtung
    4
    Laserwerkzeug
    5
    Stanzwerkzeug
    6
    Arbeitsraum
    7
    Laserstrahlkopf
    8
    Laserstrahldüse
    9
    Laserstrahldüsenmündung
    10
    Laserstrahl
    11
    Strahlsymmetrieachse
    12
    Fokus/Brennpunkt
    13
    Prozessgasstrahl
    14
    Stanzstempel
    14a
    Stanzstempelvariante
    14b
    Stanzstempelvariante
    15
    Werkstückoberseite
    16
    Werkstückunterseite
    17
    Senkungsloch
    18
    Endloch
    19
    Senkung
    20
    Senkungserzeugungslinie
    21
    erste Endlochkante
    22
    zweite Endlochkante
    23
    Schmelzstrahlfleck
    24
    äußere Senkungskante
    25
    innere Senkungskante
    26
    Längsmittenachse
    27
    Senkungsfase
    28
    Vorloch
    29
    erste Vorlochkante
    30
    zweite Vorlochkante
    31
    Endlocherzeugungslinie
    32
    Schneidstrahlfleck
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2021142532 A [0003]
    • JP 2016203209 A [0004]

Claims (14)

  1. Stanz-Laser-Kombinationsverfahren zum Bearbeiten eines Werkstücks (2), wobei ein zum Ausführen eines Laserprozesses des Verfahrens konfigurierter Laserstrahlkopf (7) zwischen einem Schneidmodus, in welchem ein Laserstrahl (10) zum Materialschneiden mit einer Materialschneidstreckenenergie über eine dem Laserstrahlkopf (7) zugewandte Werkstückoberfläche (15) des Werkstücks (2) geführt wird, und einem Schmelzmodus, in welchem der Laserstrahl (10) zum Materialschmelzen mit einer Materialschmelzstreckenenergie über die Werkstückoberfläche (15) geführt wird, umschaltbar ist, wobei beim Stanz-Laser-Kombinationsverfahren - mithilfe eines Stanzprozesses ein das Werkstück (2) durchdringendes Endloch (18) gebildet wird, - eine zum Endloch (18) gehörende Senkungserzeugungslinie (20) vorgegeben wird, - mittels eines Senkungserzeugungslaserprozesses entlang der Senkungserzeugungslinie (20) eine in das Endloch (18) mündende Senkung (19) ausgebildet wird, indem der Laserstrahlkopf (7) im Schmelzmodus betrieben und entlang der Senkungserzeugungslinie (20) geführt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zum Bilden des Endlochs (18) ein das Werkstück (2) durchdringendes Vorloch (28) gebildet wird, das kleiner als das Endloch (18) ist, wobei eine Endlochkante (21, 22) des Endlochs (18) und eine Vorlochkante (29, 30) des Vorlochs (28) geometrisch ähnlich sind.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Stanzprozess einen Vorlochstanzschritt aufweist, der vor dem Senkungserzeugungslaserprozess durchgeführt wird, wobei im Vorlochstanzschritt das Vorloch (28) freigestanzt wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass mittels eines Vorlochlaserschneidprozesses, der vor dem Senkungserzeugungslaserprozess durchgeführt wird, das Vorloch (28) freigeschnitten wird, wobei der Laserstrahlkopf (7) im Schneidmodus betrieben wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein aus dem Werkstück (2) zum Erzeugen des Vorlochs (28) herauszuschneidender Vorlochbutzen mittels eines Zerteilungslaserprozesses vor dem Freischneiden des Vorlochs (28) zerteilt wird, wobei im Zerteilungslaserprozess der Laserstrahlkopf (7) im Schneidmodus betrieben wird.
  6. Verfahren nach Anspruch nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Stanzprozess einen Endlochstanzschritt aufweist, der nach dem Senkungserzeugungslaserprozess durchgeführt wird, wobei im Endlochstanzschritt das Endloch (18) freigestanzt wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass mittels eines Endlochlaserschneidprozesses, der nach dem Senkungserzeugungslaserprozess durchgeführt wird, das Endloch (18) freigeschnitten wird, wobei der Laserstrahlkopf (7) im Schneidmodus betrieben wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass im Endlochlaserschneidprozess eine Laserstrahldüsenmündung (9) einer Laserstrahldüse (8), aus der der Laserstrahl (10) austritt, innerhalb der Senkung (19) und unterhalb einer Ebene bewegt wird, die durch die dem Laserwerkzeug (4) zugewandten Werkstückoberfläche (15) definiert ist.
  9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Senkungserzeugungslinie (20) kreisförmig vorgegeben wird.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Senkungserzeugungslinie (20) spiralförmig vorgegeben wird.
  11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Senkungserzeugungslinienschar mit zwei oder mehr Senkungserzeugungslinien (20) vorgegeben wird, wobei die Senkungserzeugungslinien (20) der Senkungserzeugungslinienschar einander geometrisch ähnlich sind und sich eine gemeinsame Längsachse teilen.
  12. Stanz-Laser-Kombinationsmaschine (1), die zum Durchführen des nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildeten Verfahrens konfiguriert ist.
  13. Computerprogramm für eine zur elektronischen Datenverarbeitung eingerichtete Steuereinrichtung (3) für eine nach Anspruch 12 ausgeführte Stanz-Laser-Kombinationsmaschine (1), wobei das Computerprogramm Steuerbefehle enthält, die die Steuereinrichtung (3) zur Durchführung eines nach einem der Ansprüche 1 bis 11 ausgebildeten Verfahrens veranlassen.
  14. Computerlesbares Speichermedium, auf dem das nach Anspruch 13 ausgebildete Computerprogramm gespeichert ist.
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Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008041621A1 (de) 2007-08-28 2009-03-05 Denso Corp., Kariya-shi Verfahren und Gerät zum Ausbilden eines Lochs
WO2013096372A1 (en) 2011-12-20 2013-06-27 Electro Scientific Industries, Inc. Drilling holes with minimal taper in cured silicone
US8716625B2 (en) 2012-02-03 2014-05-06 Trumpf Werkzeugmaschinen Gmbh + Co. Kg Workpiece cutting
EP2767363A1 (de) 2011-10-14 2014-08-20 Amada Company, Limited Laser/stanzbearbeitungsverfahren, laser/stanzbearbeitungsmaschine und haftwerkzeug
DE102013210857B3 (de) 2013-06-11 2014-08-21 Trumpf Werkzeugmaschinen Gmbh + Co. Kg Verfahren zum Einstechen in metallische Werkstücke mittels eines Laserstrahls
DE102013017126A1 (de) 2013-10-16 2015-04-16 Daimler Ag Verfahren zum Herstellen eines Lochs eines Bauteils
JP2016203209A (ja) 2015-04-23 2016-12-08 株式会社アマダホールディングス 突出部成形加工方法
DE102019203946A1 (de) 2019-03-22 2020-09-24 Trumpf Werkzeugmaschinen Gmbh + Co. Kg Verfahren zum Laserschneiden sowie zugehörige Laserbearbeitungsmaschine und Computerprogrammprodukt
WO2020225448A1 (de) 2019-05-08 2020-11-12 Wsoptics Technologies Gmbh Verfahren zur strahlbearbeitung eines werkstücks
WO2021018431A1 (de) 2019-07-29 2021-02-04 Wsoptics Technologies Gmbh Prozess zur strahlbearbeitung eines platten- oder rohrförmigen werkstücks
JP2021142532A (ja) 2020-03-11 2021-09-24 村田機械株式会社 レーザ・パンチ複合システム

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3375442B2 (ja) * 1994-12-27 2003-02-10 株式会社小松製作所 パンチ・レーザ複合加工機
IT1403082B1 (it) * 2010-10-20 2013-10-04 Salvagnini Italia Spa "macchina combinata per lavorazioni di punzonatura e taglio laser di lamiere piane"
EP3130426B1 (de) * 2015-08-13 2019-01-30 TRUMPF Werkzeugmaschinen GmbH + Co. KG Werkzeugmaschine mit einer stanzvorrichtung und einer laserbearbeitungsvorrichtung
EP3156172A1 (de) * 2015-10-12 2017-04-19 BAE Systems PLC Metallgegenstandherstellung
DE102019108388A1 (de) * 2019-04-01 2020-10-01 Trumpf Werkzeugmaschinen Gmbh + Co. Kg Verfahren zur Versatzmaßkompensation
DE102021005297A1 (de) * 2021-10-25 2023-04-27 TRUMPF Werkzeugmaschinen SE + Co. KG Verfahren zur Erzeugung angesenkter Löcher
DE102022104791A1 (de) * 2022-03-01 2023-09-07 TRUMPF Werkzeugmaschinen SE + Co. KG Verfahren zur Bearbeitung eines platten- oder rohrförmigen Werkstücks

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008041621A1 (de) 2007-08-28 2009-03-05 Denso Corp., Kariya-shi Verfahren und Gerät zum Ausbilden eines Lochs
EP2767363A1 (de) 2011-10-14 2014-08-20 Amada Company, Limited Laser/stanzbearbeitungsverfahren, laser/stanzbearbeitungsmaschine und haftwerkzeug
WO2013096372A1 (en) 2011-12-20 2013-06-27 Electro Scientific Industries, Inc. Drilling holes with minimal taper in cured silicone
US8716625B2 (en) 2012-02-03 2014-05-06 Trumpf Werkzeugmaschinen Gmbh + Co. Kg Workpiece cutting
DE102013210857B3 (de) 2013-06-11 2014-08-21 Trumpf Werkzeugmaschinen Gmbh + Co. Kg Verfahren zum Einstechen in metallische Werkstücke mittels eines Laserstrahls
DE102013017126A1 (de) 2013-10-16 2015-04-16 Daimler Ag Verfahren zum Herstellen eines Lochs eines Bauteils
JP2016203209A (ja) 2015-04-23 2016-12-08 株式会社アマダホールディングス 突出部成形加工方法
DE102019203946A1 (de) 2019-03-22 2020-09-24 Trumpf Werkzeugmaschinen Gmbh + Co. Kg Verfahren zum Laserschneiden sowie zugehörige Laserbearbeitungsmaschine und Computerprogrammprodukt
WO2020225448A1 (de) 2019-05-08 2020-11-12 Wsoptics Technologies Gmbh Verfahren zur strahlbearbeitung eines werkstücks
WO2021018431A1 (de) 2019-07-29 2021-02-04 Wsoptics Technologies Gmbh Prozess zur strahlbearbeitung eines platten- oder rohrförmigen werkstücks
JP2021142532A (ja) 2020-03-11 2021-09-24 村田機械株式会社 レーザ・パンチ複合システム

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