DER BESSERE WEG, PLATIN ZU SCHNEIDEN

Platin ist ein faszinierendes Material. Es ist ebenso selten wie Gold, lässt sich jedoch aufgrund seines hohen Schmelzpunktes viel schwieriger bearbeiten. Einen Durchbruch in der Platinverarbeitung gelang 1856 dem Chemiker und Apotheker Wilhelm Carl Heraeus aus Hanau. Nach zahlreichen Versuchen fand er ein Verfahren, bei dem größere Mengen Platin mithilfe eines Wasserstoff-Sauerstoff-Brenners geschmolzen und verarbeitet werden konnten. 

Das von ihm gegründete Unternehmen hat sich inzwischen zur Heraeus-Gruppe entwickelt, einem internationalen Konzern mit einem Umsatz von 31 Milliarden Euro. Der Geschäftsbereich Edelmetalle der Heraeus-Gruppe zählt zu den weltweit größten Dienstleistern im Edelmetallbereich. Auch heute noch wird am Standort Hanau Platin geschmolzen und zu vielen verschiedenen Produkten wie Blechen oder Draht verarbeitet.

Der Markt boomt – und braucht Platin

Thomas Link ist seit 17 Jahren bei Heraeus tätig, wo er als Vorarbeiter in der Produktion begann. Derzeit ist er in der Abteilung Verfahrenstechnik für die Beschaffung von Anlagen und die Prozessunterstützung zuständig. „Wir verarbeiten hauptsächlich Platinbleche zu hochentwickelten Produkten.“  

Seit mehr als 160 Jahren wird in Hanau Platin verarbeitet. Link sorgt dafür, dass die Verfahren auch weiterhin den höchsten modernen Standards entsprechen. „Bis vor kurzem haben wir Bauteile beispielsweise aus 0,15 mm dickem Platinblech gefräst oder gestanzt.“ Leider konnte Link nicht in seinem eigenen Produktionsbereich fräsen, und es war eine Nachbearbeitung erforderlich, wenn das Dielektrikum zwischen die Blechlagen kroch. Die gute alte CNC-Stanzmaschine hingegen benötigte immer eine Haltekante, sodass die Materialausnutzung nicht optimal war. Es ging zwar nichts verloren, aber das Recycling von Platin verursachte zusätzliche Kosten.

Es gab also gute Gründe, das Laserschneiden an einem ersten Bauteil auszuprobieren. „Wir haben mit einem Bauteil begonnen, das aus drei Teilen besteht, die wir mit dem Laser ausgeschnitten haben. Diese werden noch gebogen und geschweißt, dann geht es zum Kunden.“

Beim EDM-Verfahren werden bis zu 50 Bleche übereinandergestapelt. Mit einem LasersystemCoherent 430 werden die Teile aus Blechen mit einer Größe von bis zu 400 x 500 mm geschnitten. Die Anordnung der Schnitte auf dem Blech wird mithilfe einer Schachtelungssoftware optimiert, was zu einer deutlich verbesserten Materialausnutzung führt.  

In der Fertigung

Zum Zeitpunkt der Erstellung dieses Artikels ist die ExactCut 430 seit sieben Monaten im Einsatz, und Link ist begeistert: „Das Material wird angeliefert, gelangt zur Maschine, der Mitarbeiter spannt es ein, schneidet die Teile zu, vermisst sie und schickt sie dann zum Schweißen.“ Das geht deutlich schneller als zuvor. Der Ausschuss wird erheblich reduziert, und alles geschieht, ohne dass bei Heraeus ein Wechsel in eine andere Abteilung erforderlich ist. Wie sieht es mit Nacharbeit aus? „Die kommt auch vor, ist aber eher geringfügig. Es handelt sich um kleine Partikelablagerungen oder Spritzer. Diese lassen sich leicht von Hand entfernen, und wir können die Teile trotzdem verwenden.“

Ein weiterer Vorteil des Laserschneidens von Edelmetallen besteht darin, dass das Werkzeug keinen direkten Kontakt mit dem Material hat. Der Laserstrahl es sanft. In der Schneidkammer werden die Partikel aus dem Schnittspalt aufgefangen und eins zu eins in den Kreislauf zurückgeführt. Es kommt zu keiner Verunreinigung durch Öl oder Schmutz. Die feinsten Partikel werden in einem Absaugsystem aufgefangen. Auch diese werden der Wiederaufbereitung zugeführt. Tatsächlich liegt die Materialausnutzung bei nahezu 100 %.

Bei der Auswahl eines Anbieters ließ sich Thomas Link Zeit und führte zunächst Gespräche mit drei Lieferanten. „Coherent innerhalb kürzester Zeit Muster anfertigen und lieferte sofort ein passendes Ergebnis.“ Der Preis stimmte, und ein Mitarbeiter wurde bei Coherent geschult, Coherent er sofort mit der Maschine arbeiten konnte.

Mehr Aufgaben für die Maschine 

Wie geht es nun weiter? „Wir prüfen derzeit, welche Komponenten wir auf dieser Maschine betreiben können“, sagt Link. „Es wäre natürlich toll, wenn wir noch größere Blechformate schneiden könnten.“ Derzeit stellt der speziell angepasste Schneidkasten die Grenze dar, doch der Projektleiter bei Coherent signalisiert, dass sich dies bewerkstelligen lässt.  

Thomas Link denkt auch über die Dreheinheit der Maschine nach: „Die haben wir noch nicht genutzt – dort könnten wir einfache rotationssymmetrische Teile bearbeiten. Das steht für die nächsten Monate noch auf dem Plan.“ 

Insgesamt ist Link sehr zufrieden. Das neue Verfahren spart Zeit und interne Transportwege, und die Maschine läuft auf Hochtouren. Das Laserschneiden ist sauberer als Stanzen oder Funkenerosion, und die Materialausnutzung liegt bei 100 %. Wenn Wilhelm Carl Heraeus die modernen Bearbeitungsverfahren von heute sehen könnte, würde er sicherlich Gefallen daran finden.

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