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Anwendungsfälle/Anwendungsfall/Tiefer 3D-Abtrag in Hartmetall
Anwendungsfall · 3D Gaussian

Stabiler tiefer Abtrag in Hartmetall: ohne Fokusnachführung.

Beim tiefen 3D-Abtrag sinkt der Kavitätsboden Schicht für Schicht aus dem Fokus, und mit einem Standard-Gauß-Profil wandern Abtragrate und Wandwinkel mit. Ein verlängerter Fokus hält über die ganze Tiefe einen nutzbaren Spot: Abtragrate und Wandwinkel bleiben konstant, und der Prozess läuft ohne Regelung und ohne Fokusnachführung. Gezeigt haben wir das in Hartmetall, zusammen mit einem Industriepartner.

Produkt: 3D Gaussian Anwendung: Tiefer 3D-Abtrag Material: Hartmetall Partner: Industriepartner
Herausforderung
  • Tiefer 3D-Abtrag in Hartmetall: schichtweise wächst die Kavität weit über den Fokus hinaus
  • Starke Tiefenabhängigkeit: sinkt der Boden aus dem Fokus, ändert sich die Abtragrate
  • Normalerweise braucht es eine Fokusnachführung, um die Rate zu halten, und der Wandwinkel bricht trotzdem ein
Ergebnis
  • 7× stabilerer Prozess — Abtragtiefe auf ±2 % gehalten, gegenüber ±15 % beim Standard-Gauß-Profil
  • Konstanter Wandwinkel über die Tiefe, statt einer Wand, die einbricht
  • Keine Fokusnachführung — der verlängerte Fokus (DOF 0,7 → 1,5 mm) entkoppelt die Qualität von der Fokuslage
  • Retrofit ohne Umbau in <30 min — ein Spiegeltausch, keine Neukonstruktion des Kopfs
Sobald die Prozessqualität nicht mehr an der Fokuslage hängt, wird aus einem geregelten Schritt mit Fokusnachführung ein einfacher Prozess ohne Regelung: stabiler und deutlich leichter zu fahren.
Aufbau & Bedingungen: tiefer 3D-Abtrag von 1 mm tiefen Kavitäten in Hartmetall, gemeinsam mit einem Industriepartner; Streuung der Abtragtiefe ±2 % (Focal Shaper) gegenüber ±15 % (Gauß), DOF 1,5 mm gegenüber 0,7 mm.
Nur Gauß gegen Gauß mit Focal Shaper: aus einem kleinen Fokusfenster mit ±15 % Tiefenschwankung wird ein großer stabiler Bereich bei ±2 %Direkter Vergleich des tiefen Abtrags mit einem Standard-Gauß-Profil und mit dem Focal Shaper: beim Gauß-Profil bleibt nur ein kleines Fokusfenster von 0,7 mm und die Abtragtiefe schwankt um ±15 %, der Focal Shaper hält einen großen stabilen Bereich von 1,5 mm bei ±2 % Schwankung und konstantem Wandwinkel
3D Gaussian gegen Standard-Gauß-Profil

Die Zahlen zum tiefen Abtrag

7× stabiler

Abtragtiefe auf ±2 % gehalten, gegenüber ±15 % beim Standard-Gauß-Profil: der schichtweise Abtrag wird weit besser reproduzierbar.

2× Schärfentiefe

Die nutzbare DOF erreicht 1,5 mm statt 0,7 mm, und der Wandwinkel bleibt konstant, statt mit der Tiefe einzubrechen.

Ohne Fokusnachführung

Die Qualität hängt nicht an der Fokuslage, der Schritt läuft ohne Regelung, und nachrüsten heißt Spiegeltausch in <30 min.

Gemessen mit einem Industriepartner an 1 mm tiefen Kavitäten in Hartmetall. Die Werte sind konfigurationsabhängig und werden pro Setup bestätigt.

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