Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Laser in die Produktion - Fraunhofer IWS Dresden auf der Subcontracting der Hannover-Messe (19. - 23. April 2010)

26.03.2010
Die Entwicklung von Lasertechnologien, deren Integration in Fertigungsprozesse und Prozessketten sowie die Entwicklung der dazugehörigen Systemkomponenten sind Kernkompetenzen und Forschungsschwerpunkte des Fraunhofer IWS Dresden. Das Laserhärten, -fügen und -auftragschweißen sind Technologien, die sich in der industriellen Praxis bereits etabliert haben. Das Fraunhofer IWS bietet mit der von ihm entwickelten Systemtechnik die Möglichkeit, komplizierte Prozesse einfach zu überwachen und den Erfordernissen der jeweiligen Applikation anzupassen. Die Prozess- und Systemtechnik aus dem Fraunhofer IWS trägt damit zur Qualitätssicherung und -dokumentation des gesamten Produktionsprozesses bei.

Mit den vom Fraunhofer IWS entwickelten Komponenten zum Laserauftragschweißen werden den Anwendern Werkzeuge in die Hand gegeben, die höchste Präzision und Modularität in der Anwendung bieten.

Das Härten zur Erhöhung des Verschleißwiderstandes oder der Festigkeit ist ein Standardverfahren für Maschinen- oder Fahrzeugbauteile aus Stahl oder Gusseisen. Umschmelz- und Legierverfahren finden für andere metallische Werkstoffe ihren Einsatz, um die Standzeiten belasteter Bauteilbereiche zu verbessern. Stets steht die Reproduzierbarkeit und Zuverlässigkeit der Produktionsprozesse im Vordergrund, insbesondere bei der Neuinstallation von Anlagentechnik. Um das Härten, Randschichtlegieren und Umschmelzen erfolgreich, zuverlässig und nachvollziehbar ausführen zu können, sind zusätzlich zum Laser systemtechnische Regelkomponenten notwendig.

Das Fraunhofer IWS präsentiert genau solche, bis zur Produktreife entwickelte Regelsysteme. Eine ganze Reihe von Systemkomponenten, die kundenspezifisch für die jeweilige Aufgabe ausgewählt und angepasst werden können, entstanden in den letzten Jahren. Angetrieben durch Kundenanforderungen und vielseitig einsetzbar wird deren Entwicklung stets weitergeführt.

Ein entsprechend der Nutzung variabel angepasster Software-Regler "LompocPro" bildet die Basis der Regelsysteme. Je nach Anwendungsfall können Temperaturerfassungssysteme verschiedener Art angeschlossen werden. Die Sonderentwicklung "E-MAqS" ist ein kamerabasiertes Temperaturerfassungssystem, welches für anspruchsvolle Temperaturmessaufgaben in Frage kommt und als vergleichsweise preiswerte Alternative zu herkömmlichen Thermografiesystemen entwickelt wurde. Der Messbereich beginnt bei etwa 600 °C, die maximale Meßfrequenz beträgt derzeit 220 Hz. Mit einem eigens dafür entwickelten Kalibrierstrahler können sehr schnell Anpassungen der Kennlinien an verschiedene Laseroptiken vorgenommen werden. Für Hochgeschwindigkeitsprozesse enthält der Systembaukasten das schnelle Pyrometer "E-FAqS". Dieses Gerät ist in der Lage, mit Abtastzeiten von weniger als 100 µs Temperaturen ab etwa 160 °C zu erfassen. Während "E-MAqS" bisher vorwiegend beim Laserstrahlhärten eingesetzt wird, kommt das wesentlich schnellere "E-FAqS" inzwischen mehrfach in industriellen Anlagen zum Weichlöten zum Einsatz.

Um unter anderem beim Härten flexibel auf verschiedenste Bauteilgeometrien reagieren zu können, haben die Forscher des Fraunhofer IWS Dresden das dynamische Strahlformungssystem "LASSY" entwickelt. Es handelt sich dabei um eine Schwingspiegeloptik, die es erlaubt, den Laserstrahl quer zur Behandlungsrichtung aufzuweiten. Die Energieverteilung im Laserstrahlfleck wird dabei gleichzeitig an nicht konstante Wärmeableitungsbedingungen angepasst. Damit gelingt es zum Beispiel, eine gleichmäßige Härtetiefe trotz lokal unterschiedlicher Bauteildicke zu erzeugen. Damit bieten sich Einsatzmöglichkeiten von der Einzelfertigung bis zur Großserienproduktion.

Ergänzt wird der Baukasten von Systemen für die Laserrandschichtveredelung durch ein Monitoring-System zur Strahlanalyse für große Laserstrahlflecken. "LasMon" dient der Analyse und damit Qualitätskontrolle von Laserquellen und Laseroptiken, als Justagehilfe z. B. für Strahlformungen und Roboter TCP sowie als Grundlage für die Simulation der Wärmeleitung bzw. des Laserhärteprozesses.

Lasertechnische Beschichtungsverfahren besitzen eine Schlüsselposition in modernen Fertigungs- und Instandsetzungsprozessen der Luftfahrtindustrie, der Energieerzeugung sowie des Formen- und Werkzeugbaus. Für die Oberflächenfunktionalisierung, Reparatur und Designänderung von langlebigen und komplexen Baugruppen und Werkzeugen sind leistungsfähige Strahlwerkzeuge gefragt, die unterschiedliche Werkstoffe schmelzmetallurgisch als Schicht auftragen oder zu Strukturen formen können. Die konstruktiv vorgegebene Gestalt der betreffenden Bauteile erfordert dabei oftmals einen schweißtechnischen Werkstoffauftrag an sehr engen und tiefliegenden Stellen sowie an schwer zugänglichen Innenflächen. Die besonderen Herausforderungen an die benötigten Laseroptiken und Bearbeitungsköpfe ergeben sich zum einen aus der Forderung, reproduzierbare Auftragschweißungen auch in schlecht erreichbaren Zwangslagen zu realisieren. Gleichzeitig ist typischerweise auch eine Richtungsunabhängigkeit der Zufuhr des Schweißgutes gefordert.

Das Fraunhofer IWS Dresden präsentiert die zur kontinuierlichen Pulver- oder Drahtzufuhr entwickelten COAX-Bearbeitungsköpfe. Mit diesen im Fraunhofer IWS entwickelten Komponenten werden den Anwendern ausgereifte Werkzeugen für die Praxis des Auftragschweißens in die Hand gegeben. Mehr als 70 solcher Systeme des Fraunhofer IWS haben in den letzten 10 Jahren weltweit den Weg in die industrielle Produktion oder auch in die Forschung gefunden.

Durch die Integration des Laserhärtens oder -auftragschweißens in die Prozesskette können Produktionskosten gesenkt und Fertigungsabläufe zeitlich gestrafft werden. Die Art und Weise der Lasertechnologieintegration kann sehr unterschiedlich erfolgen und hängt von den Prozesserfordernissen und den produktionstechnischen Rahmenbedingungen ab. Das Fraunhofer IWS unterstützt die Industrie bei der Konzeption, Auslegung und Inbetriebnahme der erforderlichen Anlagentechnik sowie bei der Technologieentwicklung und Mitarbeiterschulung.

Besuchen Sie uns auf der HANNOVER MESSE vom 19. - 23. April 2010 in der
Halle 5, Stand E29.
Ihre Ansprechpartner für weitere Informationen:
Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik IWS Dresden
01277 Dresden, Winterbergstr. 28
Dr. Steffen Bonß (Systemtechnik Laserhärten)
Telefon: (0351) 83391 3201
Telefax: (0351) 83391 3300
E-Mail: steffen.bonss@iws.fraunhofer.de
Dr. Steffen Nowotny (Systemtechnik Auftragschweißen)
Telefon: (0351) 83391 3241
Telefax: (0351) 83391 3300
E-Mail: steffen.nowotny@iws.fraunhofer.de
Dr. Ralf Jäckel (Öffentlichkeitsarbeit)
Telefon: (0351) 83391 3444
Telefax: (0351) 83391 3300
E-mail: ralf.jaeckel@iws.fraunhofer.de

Dr. Ralf Jaeckel | idw
Weitere Informationen:
http://www.iws.fraunhofer.de
http://www.iws.fraunhofer.de/presse/presse.html

Weitere Nachrichten aus der Kategorie HANNOVER MESSE:

nachricht Rittal mit neuer Push-in-Leiteranschlussklemme - Kontakte im Handumdrehen
26.04.2017 | Rittal GmbH & Co. KG

nachricht Neuer Blue e+ Chiller von Rittal - Exakt regeln und effizient kühlen
25.04.2017 | Rittal GmbH & Co. KG

Alle Nachrichten aus der Kategorie: HANNOVER MESSE >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Kohlenstoff-Nanoröhrchen verwandeln Strom in leuchtende Quasiteilchen

Starke Licht-Materie-Kopplung in diesen halbleitenden Röhrchen könnte zu elektrisch gepumpten Lasern führen

Auch durch Anregung mit Strom ist die Erzeugung von leuchtenden Quasiteilchen aus Licht und Materie in halbleitenden Kohlenstoff-Nanoröhrchen möglich....

Im Focus: Carbon Nanotubes Turn Electrical Current into Light-emitting Quasi-particles

Strong light-matter coupling in these semiconducting tubes may hold the key to electrically pumped lasers

Light-matter quasi-particles can be generated electrically in semiconducting carbon nanotubes. Material scientists and physicists from Heidelberg University...

Im Focus: Breitbandlichtquellen mit flüssigem Kern

Jenaer Forschern ist es gelungen breitbandiges Laserlicht im mittleren Infrarotbereich mit Hilfe von flüssigkeitsgefüllten optischen Fasern zu erzeugen. Mit den Fasern lieferten sie zudem experimentelle Beweise für eine neue Dynamik von Solitonen – zeitlich und spektral stabile Lichtwellen – die aufgrund der besonderen Eigenschaften des Flüssigkerns entsteht. Die Ergebnisse der Arbeiten publizierte das Jenaer Wissenschaftler-Team vom Leibniz-Instituts für Photonische Technologien (Leibniz-IPHT), dem Fraunhofer-Insitut für Angewandte Optik und Feinmechanik, der Friedrich-Schiller-Universität Jena und des Helmholtz-Insituts im renommierten Fachblatt Nature Communications.

Aus einem ultraschnellen intensiven Laserpuls, den sie in die Faser einkoppeln, erzeugen die Wissenschaftler ein, für das menschliche Auge nicht sichtbares,...

Im Focus: Flexible proximity sensor creates smart surfaces

Fraunhofer IPA has developed a proximity sensor made from silicone and carbon nanotubes (CNT) which detects objects and determines their position. The materials and printing process used mean that the sensor is extremely flexible, economical and can be used for large surfaces. Industry and research partners can use and further develop this innovation straight away.

At first glance, the proximity sensor appears to be nothing special: a thin, elastic layer of silicone onto which black square surfaces are printed, but these...

Im Focus: 3-D scanning with water

3-D shape acquisition using water displacement as the shape sensor for the reconstruction of complex objects

A global team of computer scientists and engineers have developed an innovative technique that more completely reconstructs challenging 3D objects. An ancient...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

2. Spitzentreffen »Industrie 4.0 live«

25.07.2017 | Veranstaltungen

Gipfeltreffen der String-Mathematik: Internationale Konferenz StringMath 2017

24.07.2017 | Veranstaltungen

Von atmosphärischen Teilchen bis hin zu Polymeren aus nachwachsenden Rohstoffen

24.07.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

IT-Experten entdecken Chancen für den Channel-Markt

25.07.2017 | Unternehmensmeldung

Erst hot dann Schrott! – Elektronik-Überhitzung effektiv vorbeugen

25.07.2017 | Seminare Workshops

Dichtes Gefäßnetz reguliert Bildung von Thrombozyten im Knochenmark

25.07.2017 | Biowissenschaften Chemie