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 Hohe Akzeptanz vor Markteinführung - Die Entwicklung des Großschranksystems VX25 von Rittal
24.04.2018 | Rittal GmbH & Co. KG

nachricht Rittal digitalisiert Fertigung - Produktion weltweit nach Industrie 4.0
25.04.2018 | 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: Starke IT-Sicherheit für das Auto der Zukunft – Forschungsverbund entwickelt neue Ansätze

Je mehr die Elektronik Autos lenkt, beschleunigt und bremst, desto wichtiger wird der Schutz vor Cyber-Angriffen. Deshalb erarbeiten 15 Partner aus Industrie und Wissenschaft in den kommenden drei Jahren neue Ansätze für die IT-Sicherheit im selbstfahrenden Auto. Das Verbundvorhaben unter dem Namen „Security For Connected, Autonomous Cars (SecForCARs) wird durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung mit 7,2 Millionen Euro gefördert. Infineon leitet das Projekt.

Bereits heute bieten Fahrzeuge vielfältige Kommunikationsschnittstellen und immer mehr automatisierte Fahrfunktionen, wie beispielsweise Abstands- und...

Im Focus: Powerful IT security for the car of the future – research alliance develops new approaches

The more electronics steer, accelerate and brake cars, the more important it is to protect them against cyber-attacks. That is why 15 partners from industry and academia will work together over the next three years on new approaches to IT security in self-driving cars. The joint project goes by the name Security For Connected, Autonomous Cars (SecForCARs) and has funding of €7.2 million from the German Federal Ministry of Education and Research. Infineon is leading the project.

Vehicles already offer diverse communication interfaces and more and more automated functions, such as distance and lane-keeping assist systems. At the same...

Im Focus: Mit Hilfe molekularer Schalter lassen sich künftig neuartige Bauelemente entwickeln

Einem Forscherteam unter Führung von Physikern der Technischen Universität München (TUM) ist es gelungen, spezielle Moleküle mit einer angelegten Spannung zwischen zwei strukturell unterschiedlichen Zuständen hin und her zu schalten. Derartige Nano-Schalter könnten Basis für neuartige Bauelemente sein, die auf Silizium basierende Komponenten durch organische Moleküle ersetzen.

Die Entwicklung neuer elektronischer Technologien fordert eine ständige Verkleinerung funktioneller Komponenten. Physikern der TU München ist es im Rahmen...

Im Focus: Molecular switch will facilitate the development of pioneering electro-optical devices

A research team led by physicists at the Technical University of Munich (TUM) has developed molecular nanoswitches that can be toggled between two structurally different states using an applied voltage. They can serve as the basis for a pioneering class of devices that could replace silicon-based components with organic molecules.

The development of new electronic technologies drives the incessant reduction of functional component sizes. In the context of an international collaborative...

Im Focus: GRACE Follow-On erfolgreich gestartet: Das Satelliten-Tandem dokumentiert den globalen Wandel

Die Satellitenmission GRACE-FO ist gestartet. Am 22. Mai um 21.47 Uhr (MESZ) hoben die beiden Satelliten des GFZ und der NASA an Bord einer Falcon-9-Rakete von der Vandenberg Air Force Base (Kalifornien) ab und wurden in eine polare Umlaufbahn gebracht. Dort nehmen sie in den kommenden Monaten ihre endgültige Position ein. Die NASA meldete 30 Minuten später, dass der Kontakt zu den Satelliten in ihrem Zielorbit erfolgreich hergestellt wurde. GRACE Follow-On wird das Erdschwerefeld und dessen räumliche und zeitliche Variationen sehr genau vermessen. Sie ermöglicht damit präzise Aussagen zum globalen Wandel, insbesondere zu Änderungen im Wasserhaushalt, etwa dem Verlust von Eismassen.

Potsdam, 22. Mai 2018: Die deutsch-amerikanische Satellitenmission GRACE-FO (Gravity Recovery And Climate Experiment Follow On) ist erfolgreich gestartet. Am...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Im Fokus: Klimaangepasste Pflanzen

25.05.2018 | Veranstaltungen

Größter Astronomie-Kongress kommt nach Wien

24.05.2018 | Veranstaltungen

22. Business Forum Qualität: Vom Smart Device bis zum Digital Twin

22.05.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Berufsausbildung mit Zukunft

25.05.2018 | Unternehmensmeldung

Untersuchung der Zellmembran: Forscher entwickeln Stoff, der wichtigen Membranbestandteil nachahmt

25.05.2018 | Interdisziplinäre Forschung

Starke IT-Sicherheit für das Auto der Zukunft – Forschungsverbund entwickelt neue Ansätze

25.05.2018 | Informationstechnologie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics