Eine bessere Methode zum Schneiden von Platin  

Platin ist ein außergewöhnliches Material. Es ist ebenso selten wie Gold, lässt sich jedoch aufgrund seines hohen Schmelzpunktes schwerer verarbeiten. Im Jahr 1856 gelang dem Chemiker und Apotheker Wilhelm Carl Heraeus aus Hanau ein Durchbruch bei der Platinverarbeitung. Nach zahlreichen Experimenten entdeckte er ein Verfahren, mit dem sich große Mengen Platin mithilfe eines Wasserstoff-Sauerstoff-Brenners schmelzen und verarbeiten ließen. 

Das von ihm gegründete Unternehmen wuchs in der Folge rasch und entwickelte sich zur Heraeus Group, einem multinationalen Konzern mit einem Umsatz von 31 Milliarden Euro. Der Geschäftsbereich Edelmetalle der Heraeus Group zählt zu den weltweit führenden Anbietern von Edelmetallservices. Auch heute noch wird in Hanau Platin geschmolzen und zu vielen verschiedenen Produkten wie Blechen oder Drähten verarbeitet.

Der Markt boomt, und die Nachfrage nach Platin steigt stetig

Thomas Link ist seit 17 Jahren bei Heraeus tätig, zunächst als Produktionsvorarbeiter. Derzeit ist er in der Abteilung Verfahrenstechnik für die Anlagenbeschaffung und die technische Unterstützung zuständig. „Wir verarbeiten hauptsächlich Platinbleche zu Präzisionsprodukten.“  

Die Geschichte der Platinverarbeitung in Hanau reicht mehr als 160 Jahre zurück. Link sorgt dafür, dass die Verfahren auch heute noch den hohen modernen Standards entsprechen. „Bis vor kurzem haben wir noch verschiedene Teile geätzt oder gestanzt, beispielsweise aus 0,15 mm dicken Platinblechen.“ Leider kann Link das Ätzen nicht in seinem eigenen Produktionsbereich durchführen, und wenn das Elektrolyt zwischen die Blechlagen kriecht, sind Nachbearbeitungen erforderlich. Andererseits benötigen herkömmliche CNC-Stanzmaschinen immer eine Spannkante, sodass die Materialausnutzung nicht optimal ist. Zwar entstehen keine Verluste, doch die Rückgewinnung des Platins verursacht zusätzliche Kosten.

Es gibt also gute Gründe, den Laserschnitt zunächst an diesem Bauteil zu testen. „Wir haben zunächst ein Bauteil aus drei Einzelteilen bearbeitet und diese mit dem Laser zugeschnitten. Sie wurden anschließend gebogen und verschweißt und dann an den Kunden übergeben.“

Während des EDM-Prozesses werden bis zu 50 Blechlagen übereinandergeschichtet.Coherent LasersystemCoherent 4Coherent lassen sich Teile aus Blechen mit Abmessungen von bis zu 400 x 500 mm schneiden. Mithilfe einer Nesting-Software kann die Anordnung der Schnitte auf den Blechen optimiert werden, wodurch sich die Materialausnutzung deutlich verbessert.  

in der Produktionshalle

Zum Zeitpunkt der Abfassung dieses Artikels ist die ExactCut 430 bereits seit sieben Monaten in der Produktion im Einsatz, und Link ist begeistert: „Der Lieferant liefert uns das Material, wir bringen es zur Maschine, die Mitarbeiter spannen es ein, schneiden die Teile zu, führen Messungen durch und schweißen sie anschließend.“ Das geht viel schneller als früher. Der Ausschuss hat sich deutlich verringert, und alle Arbeiten können vor Ort bei Heraeus erledigt werden, ohne dass sie an andere Abteilungen weitergeleitet werden müssen. Wie sieht es mit Nacharbeiten aus? „Es gibt zwar Nacharbeiten, aber nur sehr geringfügige. Meistens handelt es sich um kleine Partikelablagerungen oder Spritzer, die sich leicht von Hand entfernen lassen, sodass wir die Teile weiterhin verwenden können.“

Ein weiterer Vorteil des Laserschneidens von Edelmetallen besteht darin, dass das Werkzeug nicht direkt mit dem Material in Berührung kommt. Der Laserstrahl durchdringt das Material problemlos. In der Schneidkammer können die aus dem Schneidspalt austretenden Partikel aufgefangen und im Verhältnis 1:1 in den Kreislauf zurückgeführt werden. Es kommt zu keiner Verunreinigung durch Öl oder Schmutz. Die extrem feinen Partikel werden im Absaugsystem aufgefangen. Auch diese Partikel werden wiederaufbereitet. Tatsächlich liegt die Materialausnutzung bei nahezu 100 %.

Bei der Auswahl der Lieferanten nahm sich Thomas Link viel Zeit und führte zunächst Gespräche mit drei Anbietern.Coherent kürzester Zeit Muster zu schneiden und sofort die gewünschten Ergebnisse zu liefern.“ Der Preis stimmte, und ein Mitarbeiter wurde bei Coherent geschult, sodass er sofort mit der Maschine arbeiten konnte.

Maschinen mit mehr Aufgaben betrauen 

Wie geht es nun weiter? „Wir prüfen derzeit, welche Teile auf dieser Maschine bearbeitet werden können“, sagt Link. „Es wäre natürlich toll, wenn wir größere Bleche schneiden könnten.“ Derzeit gibt es Einschränkungen bei der speziell umgebauten Schneidkammer, doch laut dem Projektleiter von Coherent High-Tech lässt sich dieses Problem lösen.  

Thomas Link denkt noch über die Drehvorrichtung in der Maschine nach: „Wir nutzen die Drehvorrichtung noch nicht, könnten aber einfache, rotationssymmetrische Teile schneiden. Die Vorrichtung steht weiterhin auf der Agenda für die kommenden Monate.“ 

Insgesamt ist Link sehr zufrieden. Das neue Verfahren spart Zeit und interne Transportwege, und die Maschinen laufen reibungslos. Das Laserschneiden ist sauberer als Stanzen oder Elektroerosion und ermöglicht eine Materialausnutzung von 100 %. Wenn Wilhelm Carl Heraeus die modernen Bearbeitungsverfahren von heute sehen könnte, würde es ihm sicher gefallen.

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