Innovatieve methode om stukken lokaal te harden

Niko, een Belgisch bedrijf uit Sint-Niklaas dat bekend staat voor onder andere zijn hoogkwalitatieve lichtschakelaars en stopcontacten, heeft een van zijn spuitgietnozzles als case naar voren gebracht voor het collectieve onderzoek 'Precision Manufacturing for new and better products'.

In het traject 'Precision Manufacturing for new and better products' onder leiding van Sirris werken een aantal onderzoeksinstellingen, universiteiten en bedrijven samen om een kennissprong te maken rond precisiebewerking en dan voornamelijk rond industriële cases.

De spuitgietnozzles worden bij Niko gebruikt om vezelgevulde kunststoffen te injecteren en kampen hierdoor met slijtage, wat de levensduur en de proceseigenschappen aantast. In het kader van het collectief onderzoek heeft Jan Bouquet van de KU Leuven, afdeling PMA, een innovatief systeem ontwikkeld dat toelaat deze stalen nozzles te frezen en harden in een en dezelfde machine en opspanning door gebruik van een geïntegreerd laserhardingssysteem.

Proefstukjes waarin verschillende machine- en laserparameters getest zijn in functie van geïntegreerd harden

Een laserkop, verbonden met een laserbron via een glasvezel wordt gemonteerd op een standaard HSK-63-gereedschapshouder en een beperkt stuk extra hardware zorgt voor de koppeling tussen de CNC-sturing en de lasersturing. Hierdoor is het mogelijk geworden om zonder het gefreesde stuk uit de machine te halen, een laserhardingsstap toe te passen, wat een groot voordeel in tijd en kost oplevert.  Hardheidsmetingen op de nozzle duiden ook aan dat het geïntegreerd laserharden de hardheid lokaal van 200 VH naar 800 HV kan verhogen en dit in slechts enkele minuten tijd.

Door de verhoogde hardheid zal de nozzle naar verwachting langer meegaan en beter zijn geometrische eigenschappen behouden, en dit zonder de grote meerkost die meestal bij het compleetharden van het stuk hoort. De hardheden die haalbaar zijn met deze technologie, liggen ook tot 30 % hoger dan met conventionele technieken.

(foto bovenaan: geïntegreerde laserkop op HSK-63 tool houder)

Tags: