卓越的性能：伊瓦格激光加工中心克服了超硬材料加工中的所有難點(diǎn)
伊瓦格公司的激光加工中心為超硬材料加工行業(yè)建立了新標(biāo)準(zhǔn)，這項(xiàng)激光加工技術(shù)可以在工件一次裝夾下高效完成輪廓形面加工和斷屑槽加工。
在鋁合金、復(fù)合材料和其他新材料的加工過(guò)程中，聚晶金剛石（PCD）刀具，涂層刀具（CVD），立方氮化硼（CBN）刀具發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用?，F(xiàn)代制造工業(yè)對(duì)于刀具的使用壽命提出越來(lái)越高的要求，而傳統(tǒng)的磨削制造工藝只能部分地滿(mǎn)足這種需求。例如斷屑槽這種超硬材料三維形面加工出于經(jīng)濟(jì)成本方面的考慮不得不放棄。一般磨削無(wú)法實(shí)現(xiàn)此種加工，而電火花加工則低效和昂貴。
然而今天采用伊瓦格公司全新的激光加工中心加工這些極為堅(jiān)硬材料的刀具已經(jīng)成為可能。它使得刀具的表面質(zhì)量獲得了可量化的跨越，從而使刀具的壽命比傳統(tǒng)加工方式有了極大提高。伊瓦格在激光加工中心上采用的激光技術(shù)可以滿(mǎn)足超硬材料加工的最高要求。因?yàn)檫@種激光技術(shù)可以直接切割金剛石顆粒，避免了在加工過(guò)程中的金剛石顆粒的剝落。另外，伊瓦格激光加工技術(shù)實(shí)現(xiàn)了在一臺(tái)機(jī)床上一次裝夾完成工件的三維形面加工。在伊瓦格激光加工中心上完成超硬材料全部加工，減少了生產(chǎn)輔助時(shí)間，改善了刀具的制造質(zhì)量，開(kāi)啟了超硬材料加工的全新領(lǐng)域。
未來(lái)技術(shù)
激光技術(shù)屬于未來(lái)最前沿的技術(shù)之一。激光器將光束聚焦在微小的平面上而產(chǎn)生巨大無(wú)比的能量密度，在金屬加工領(lǐng)域激光已經(jīng)成為不可或缺的技術(shù)，伊瓦格（EWAG）研究和開(kāi)發(fā)主管克里斯托夫·普魯斯（Christoph Plüss）解釋說(shuō)，“激光為加工制造技術(shù)在許多方面都帶來(lái)了革命性的變革。特別是對(duì)超硬材料工具的加工，高性能纖維和短脈沖激光器提供了幾乎無(wú)限的設(shè)計(jì)可能性。”利用激光能量加工P C D刀具目前還處于初始階段。伊瓦格激光加工中心可以一次裝夾完成刀具全部加工的靈活的激光生產(chǎn)系統(tǒng)，在它的研發(fā)過(guò)程中，一直得到漢堡-哈伯格技術(shù)大學(xué)激光技術(shù)及系統(tǒng)工程研究院的全程支持。柯?tīng)柊丶瘓F(tuán)與該研究院在刀具加工領(lǐng)域之外也繼續(xù)著這種密切合作。
冷融化
克里斯托夫-普魯斯認(rèn)為“當(dāng)今激光生產(chǎn)系統(tǒng)通常是通過(guò)傳統(tǒng)固態(tài)或光纖激光器裝備而成。這種納秒激光器在制作成本上相當(dāng)便宜，但在生產(chǎn)過(guò)程中存在明顯缺陷。其中之一即在工件加工過(guò)程中存在加熱效應(yīng)區(qū)域。由于三種物理狀態(tài)-加熱，溶化，氣化的依次呈現(xiàn)，工件的表面質(zhì)量，刃口質(zhì)量遭到了破壞。特別是在金剛石切削刃口與基材之間的熱傳導(dǎo)無(wú)法均勻?qū)崿F(xiàn)。而伊瓦格公司的激光加工中心-EwagLaser Line 所采用的短脈沖激光或稱(chēng)為皮秒激光技術(shù)則排除了這種缺陷。在高脈沖能量和短瞬效用時(shí)間的結(jié)合作用下被加工材料未經(jīng)過(guò)加熱階段，直接氣化。由于在加工過(guò)程中不產(chǎn)生熱量，所有負(fù)面影響均不再出現(xiàn)。例如材料微結(jié)構(gòu)的改變或微裂紋都不再出現(xiàn)。激光沿晶界切割，取得極好的表面質(zhì)量。其表面粗糙度可達(dá)R a約200-300納米。從而提高了刀具刃口的使用壽命。經(jīng)激光加工的刃口壽命比經(jīng)磨削的刃口壽命增加2-3倍。伊瓦格公司磨削專(zhuān)家在激光加工中心上經(jīng)一次裝夾，在超硬材料可轉(zhuǎn)位刀片上加工出了刀具刃口和斷屑槽。滿(mǎn)足了復(fù)雜刀具在幾何形狀和表面質(zhì)量日益增長(zhǎng)的需求。伊瓦格激光加工中心生產(chǎn)PCD銑刀片僅需10分鐘一次完成。而此前需要在三個(gè)不同機(jī)床上分別完成不同的加工步驟（如采用線切割機(jī)加工輪廓外形，周邊磨削和負(fù)倒棱加工）。
清潔生產(chǎn)和低運(yùn)行成本
激光加工中心（LA S E R LI NE）為數(shù)控五軸配置，可以加工可轉(zhuǎn)位刀片和回轉(zhuǎn)類(lèi)刀具。由于激光加工過(guò)程中是不產(chǎn)生切削力的，它僅配備一個(gè)簡(jiǎn)單的工件夾持系統(tǒng)。 激光加工中心也為加工復(fù)雜刀具配備了機(jī)械裝夾系統(tǒng)。根據(jù)用戶(hù)自動(dòng)化生產(chǎn)的需要，還可以配置機(jī)械手。在激光加工材料過(guò)程中產(chǎn)生的氣體將被吸入過(guò)濾器，經(jīng)過(guò)除塵，微顆粒過(guò)濾和活性碳處理。整個(gè)激光加工中心是全封閉的，在加工超硬材料時(shí)，伊瓦格激光加工中心與傳統(tǒng)磨削工藝流程相比，運(yùn)行成本低廉。由于加工過(guò)程中不產(chǎn)生熱，因此它不需要冷卻系統(tǒng)，不使用冷卻液。由于不產(chǎn)生切削力，沒(méi)有機(jī)械摩擦，沒(méi)有易損件。另外，制成品不需要去污去油處理，非常清潔，可以即刻使用。
展望
伊瓦格公司在可轉(zhuǎn)位刀片生產(chǎn)領(lǐng)域有著十分成功的應(yīng)用技術(shù)。激光加工中心的首要目標(biāo)是在相同領(lǐng)域證明自己。下一個(gè)目標(biāo)即是回轉(zhuǎn)刀具領(lǐng)域。哈羅德-高澤布赫博士解釋說(shuō)：“市場(chǎng)上回轉(zhuǎn)類(lèi)刀具種類(lèi)繁多，這為激光加工中心開(kāi)辟了專(zhuān)門(mén)的應(yīng)用領(lǐng)域。伊瓦格公司和瓦爾特公司將在目前現(xiàn)有的刀具加工基礎(chǔ)上，逐步地開(kāi)發(fā)激光加工新技術(shù)。我們的角色是系統(tǒng)和解決方案的提供商。我們可以為刀具生產(chǎn)提供磨削加工，電火花加工和激光加工設(shè)備，還可以提供刀具測(cè)量技術(shù)和刀具工藝計(jì)算。所有這些均可以由一個(gè)供應(yīng)商提供。
簡(jiǎn)短采訪
動(dòng)態(tài)（MOTION）：激光技術(shù)對(duì)于工具制造意味著什么？克里斯托夫·普魯斯（ChristophPlüss）：采用激光技術(shù)加工金剛石刀具在產(chǎn)品質(zhì)量，生產(chǎn)效率和加工多樣性方面均取得了量化的飛躍。對(duì)于每一個(gè)要在未來(lái)市場(chǎng)取得成功的刀具制造商來(lái)說(shuō)，激光加工技術(shù)是不可或缺的。當(dāng)然，就這項(xiàng)技術(shù)，我們?nèi)匀幻媾R許多挑戰(zhàn)。動(dòng)態(tài)（MOTION）：你能夠就這方面作詳細(xì)闡述嗎？
克里斯托夫·普魯斯（ChristophPlüss）：實(shí)際上超短脈沖激光技術(shù)在機(jī)床工具行業(yè)的應(yīng)用仍有許多未觸及的領(lǐng)域，即便是激光光源的生產(chǎn)商也沒(méi)有如何利用皮秒激光及特性，如超短脈沖模式，的經(jīng)驗(yàn)和專(zhuān)業(yè)知識(shí)。我們現(xiàn)在依然在基礎(chǔ)領(lǐng)域進(jìn)行研究，這是一個(gè)令人感興趣的工作。
動(dòng)態(tài)（MOTION）：那么，您認(rèn)為激光加工的未來(lái)如何？克里斯托夫·普魯斯（ChristophPlüss）：目前超短脈沖激光技術(shù)依然是昂貴的，但它在微加工領(lǐng)域?qū)⒊蔀闃?biāo)準(zhǔn)化技術(shù)。激光技術(shù)的效能每二到三年增加一倍，這就使得這項(xiàng)技術(shù)的性能在應(yīng)用領(lǐng)域得到快速發(fā)展。我認(rèn)為在激光技術(shù)領(lǐng)域最大地挑戰(zhàn)是如何將這項(xiàng)技術(shù)整合到系統(tǒng)控制過(guò)程中去。這將允許我們根據(jù)項(xiàng)目具體要求調(diào)解激光束和脈沖特性。■
