Om door te breken met nieuwe technologieën is er nood aan een zekere basiskennis van die technologieën en hun mogelijkheden. Daarom stellen we enkele doorbraaktechnologieën aan u voor aan de hand van een reeks infofiches. Deze bijdrage van Amar Kumar Behera, prof. Joost Duflou en prof. Bert Lauwers van de KU Leuven, belicht laser ondersteund incrementeel vervormen of  'laser assisted single point incremental forming' (LASPIF).

Deze nieuwe hybride technologie voor het vervormen van metaallegeringen is momenteel in de experimentele fase. Net zoals SPIF (link naar artikel) is LASPIF een vormingsprocedé zonder matrijzen, waarmee metalen platen kunnen vervormd worden en dit dankzij het gebruik van een stift met daarbij een  laserwarmtebron die de platen dynamisch opwarmt tijdens vervorming. In dit procedé volgt een laserbron het traject van een gereedschap (de laserstraal ijlt voor met een zekere afstand) om een plaat te vervormen . Op die manier creëert de laserstraal een smalle plastische zone  met een lage treksterkte, juist voordat het gereedschap de plaat vervormt. Dit verbetert de vormbaarheid en verkleint de terugvering, wat leidt tot stukken met een hogere nauwkeurigheid. Een smeermiddel of koude vloeistofbron wordt simultaan ingezet om een temperatuurgradiënt in het procedé te creëren.

De figuur geeft een schematisch overzicht van het procedé.

Uit onderzoek en testen blijken enkele voordelen: zo liggen de krachten lager dankzij de dynamische opwarming van het materiaal, waardoor het zachter wordt voor vervorming. Dit zorgt op zijn beurt voor een lagere contactdruk. Een andere bevinding is een hogere nauwkeurigheid van werkstukken dankzij de kleinere terugvering. Werkstukken kunnen tenslotte vervormd worden met minder vervormingsbeperkingen.

Aan het procedé zijn echter ook enkele aspecten verbonden die vragen om nog bijkomend onderzoek:
•    het hoge energieverbruik.
•    controle van het vermogen en de spotdiameter van de laser voor verschillende materialen.
•    sporen van het proces op het plaatmateriaal door de hoge laserintensiteit.
•    analytische en numerieke modelering van het proces voor de selectie van warmtebronparameters.

De beelden tonen de operationele opstelling aan de KU Leuven.

Dit artikel kwam tot stand dankzij het project "Doorbraaktechnologie voor een Vlaamse maakindustrie met toekomst” in het kader van Vlaanderen in Actie en met steun van het Agentschap Ondernemen.