Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Automatisierte Lasermaterialbearbeitung – präzise, flexibel und zeitsparend

28.10.2010
Auf der Internationalen Technologiemesse für Blechbearbeitung EuroBLECH 2010 in Hannover (26. - 30.10.2010) präsentiert das Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT maßgeschneiderte Systemlösungen für höhere Bauteilpräzision und Prozesssicherheit. Kunden aus allen Bereichen der blechverarbeitenden Industrie können sich auf Stand 11 in Halle C06 über die neuesten Verfahren und Systemkomponenten der Aachener Forscher informieren.

Die Kombination von Laserschneiden und Laserschweißen mit einem einzigen Bearbeitungskopf führt zu höherer Flexibilität in der Anlagenbelegung, zur Optimierung der Fertigungsfolge und zur Reduzierung von Umspann-, Lager- und Transportzeiten.


Der Kombikopf schneidet und vermisst das U-Profil…
Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT, Aachen


… und schweißt die Stirnplatte an.
Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT, Aachen

Hierzu hat das Fraunhofer ILT einen sogenannten Kombikopf entwickelt, der von dem Kooperationspartner Laserfact GmbH, Aachen, produziert und vermarktet wird und dessen neueste Funktionserweiterungen auf der EuroBLECH 2010 vorgestellt werden. Durch den bei beiden Verfahren gemeinsamen Tool Center Point werden Bauteilgenauigkeit und Prozesssicherheit beim Laserschneiden und –schweißen erheblich erhöht.

Die Signale der kapazitiven Abstandssensorik des Kombikopfes werden beim Schneiden sowohl für die übliche Abstandsregelung als auch zur Bauteilvermessung für die exakte Vorausberechnung der nachfolgenden Schweißbahn genutzt.

Kombikopf in integrierter Prozesskette

So lassen sich komplexe Blechbaugruppen in einer integrierten Prozesskette zuschneiden, vermessen, schweißen und fertigschneiden. Dr. Dirk Petring, Gruppensprecher Makrofügen und Schneiden: »Die Verbindung von Kombibearbeitung und kapazitiver Bauteilvermessung eignet sich nicht nur für verdeckte T-Stöße in Strukturkomponenten des Fahrzeugbaus, sondern bietet überall dort eine neue Lösung, wo gebogene oder tiefgezogene Blechteile trotz ihrer geometrischen Toleranzen zu einer präzisen Blechbaugruppe zusammengefügt werden sollen.«

Um TCP und Bearbeitungsköpfe ging es auch bei einem anderen am Fraunhofer ILT entwickelten Verfahren: Ein Bildverarbeitungssystem »beobachtet« den Laserbearbeitungspunkt auf dem Werkstück – analog zu einem Fotografen mit einer Spiegelreflexkamera – direkt durch die Bearbeitungsoptik. Das unmittelbare Umfeld des Bearbeitungspunktes analysiert ein Kamerasystem mit nachgeschalteter Bildverarbeitung. »Das System misst direkt im Bereich des Bearbeitungspunktes und nicht am Kopf oder in den Roboterachsen«, erklärt Dipl.-Ing. Christoph Franz, Wissenschaftler am Fraunhofer ILT. »Weil das Verfahren dabei die aktuelle Messgenauigkeit beurteilt, treten keine Fehlmessungen auf.« Das Messsystem erfasst die aktuelle Verfahrgeschwindigkeit und deckt Abweichungen vom eingestellten Wert auf. Es sorgt so dafür, dass der Bearbeitungskopf exakt der Kontur des Werkstückes folgt. Franz: »Der Anwender erhält ein präzises Feedback über das Einhalten der kinematischen Prozessparameter der zuvor in der Maschinensteuerung programmierten Bahn. Mit dem Verfahren lassen sich die Bahnen von beliebigen Bearbeitungssystemen vermessen.« Das ist ein wichtiger Punkt bei Lasern, bei denen die sogenannte Streckenenergie während der gesamten Bearbeitung konstant sein muss.

Prozessüberwachung während des »Laserhartlötens«

In Hannover wurde auch eine Gemeinschaftsentwicklung mit dem Fraunhofer IPT vorgeführt: Die speziell für das Laserhartlöten entwickelte »Coaxial Process Control (CPC)« nimmt die Prozesszone im sichtbaren und nahen infraroten Spektralbereich (NIR) unter die Lupe. Das sichtbare Bild liefert Daten zu Vorschubgeschwindigkeit, Drahtposition und geometrischer Abmessung der Naht. Die NIR-Aufnahme informiert über die Wärmeverteilung im Werkstück, das Auftreten von Poren oder über eine einseitige Benetzung. »Die Prozessüberwachung während des Laserprozesses macht eine zeit- und kostenintensive Qualitätskontrolle in einem weiteren Arbeitsschritt überflüssig«, sagt Dipl.-Phys. Michael Ungers, Wissenschaftler am Fraunhofer ILT. Für das CPC-Modul spricht: Es wurde bereits in umfangreichen Versuchsreihen mit Stahl- und Aluminiumwerkstoffen erprobt und es eignet sich dank spezieller Software auch für die automatisierte Prozessüberwachung.

Ansprechpartner im Fraunhofer ILT
Für Fragen stehen Ihnen unsere Experten zur Verfügung:
Dr. Dirk Petring
Gruppensprecher Makrofügen und Schneiden
Telefon +49 241 8906-210
dirk.petring@ilt.fraunhofer.de
Dipl.-Ing. Christoph Franz
Sensorik
Telefon +49 241 8906-621
christoph.franz@ilt.fraunhofer.de
Dipl.-Phys. Michael Ungers
Sensorik
Telefon +49 241 8906-281
michael.ungers@ilt.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT
Steinbachstraße 15
52074 Aachen
Tel. +49 241 8906-0
Fax. +49 241 8906-121

Axel Bauer | Fraunhofer ILT
Weitere Informationen:
http://www.ilt.fraunhofer.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Messenachrichten:

nachricht LaserTAB: Effizientere und präzisere Kontakte dank Roboter-Kollaboration
25.09.2017 | Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT

nachricht OLED auf hauchdünnem Edelstahl
21.09.2017 | Fraunhofer-Institut für Organische Elektronik, Elektronenstrahl- und Plasmatechnik FEP

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Messenachrichten >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Die schnellste lichtgetriebene Stromquelle der Welt

Die Stromregelung ist eine der wichtigsten Komponenten moderner Elektronik, denn über schnell angesteuerte Elektronenströme werden Daten und Signale übertragen. Die Ansprüche an die Schnelligkeit der Datenübertragung wachsen dabei beständig. In eine ganz neue Dimension der schnellen Stromregelung sind nun Wissenschaftler der Lehrstühle für Laserphysik und Angewandte Physik an der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) vorgedrungen. Ihnen ist es gelungen, im „Wundermaterial“ Graphen Elektronenströme innerhalb von einer Femtosekunde in die gewünschte Richtung zu lenken – eine Femtosekunde entspricht dabei dem millionsten Teil einer milliardstel Sekunde.

Der Trick: die Elektronen werden von einer einzigen Schwingung eines Lichtpulses angetrieben. Damit können sie den Vorgang um mehr als das Tausendfache im...

Im Focus: The fastest light-driven current source

Controlling electronic current is essential to modern electronics, as data and signals are transferred by streams of electrons which are controlled at high speed. Demands on transmission speeds are also increasing as technology develops. Scientists from the Chair of Laser Physics and the Chair of Applied Physics at Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) have succeeded in switching on a current with a desired direction in graphene using a single laser pulse within a femtosecond ¬¬ – a femtosecond corresponds to the millionth part of a billionth of a second. This is more than a thousand times faster compared to the most efficient transistors today.

Graphene is up to the job

Im Focus: LaserTAB: Effizientere und präzisere Kontakte dank Roboter-Kollaboration

Auf der diesjährigen productronica in München stellt das Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT das Laser-Based Tape-Automated Bonding, kurz LaserTAB, vor: Die Aachener Experten zeigen, wie sich dank neuer Optik und Roboter-Unterstützung Batteriezellen und Leistungselektronik effizienter und präziser als bisher lasermikroschweißen lassen.

Auf eine geschickte Kombination von Roboter-Einsatz, Laserscanner mit selbstentwickelter neuer Optik und Prozessüberwachung setzt das Fraunhofer ILT aus Aachen.

Im Focus: LaserTAB: More efficient and precise contacts thanks to human-robot collaboration

At the productronica trade fair in Munich this November, the Fraunhofer Institute for Laser Technology ILT will be presenting Laser-Based Tape-Automated Bonding, LaserTAB for short. The experts from Aachen will be demonstrating how new battery cells and power electronics can be micro-welded more efficiently and precisely than ever before thanks to new optics and robot support.

Fraunhofer ILT from Aachen relies on a clever combination of robotics and a laser scanner with new optics as well as process monitoring, which it has developed...

Im Focus: The pyrenoid is a carbon-fixing liquid droplet

Plants and algae use the enzyme Rubisco to fix carbon dioxide, removing it from the atmosphere and converting it into biomass. Algae have figured out a way to increase the efficiency of carbon fixation. They gather most of their Rubisco into a ball-shaped microcompartment called the pyrenoid, which they flood with a high local concentration of carbon dioxide. A team of scientists at Princeton University, the Carnegie Institution for Science, Stanford University and the Max Plank Institute of Biochemistry have unravelled the mysteries of how the pyrenoid is assembled. These insights can help to engineer crops that remove more carbon dioxide from the atmosphere while producing more food.

A warming planet

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Im Spannungsfeld von Biologie und Modellierung

26.09.2017 | Veranstaltungen

Archaeopteryx, Klimawandel und Zugvögel: Deutsche Ornithologen-Gesellschaft tagt an der Uni Halle

26.09.2017 | Veranstaltungen

Unsere Arbeitswelt von morgen – Polarisierendes Thema beim 7. Unternehmertag der HNEE

26.09.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Europas erste Testumgebung für selbstfahrende Züge entsteht im Burgenland

26.09.2017 | Verkehr Logistik

Nerven steuern die Bakterienbesiedlung des Körpers

26.09.2017 | Biowissenschaften Chemie

Mit künstlicher Intelligenz zum chemischen Fingerabdruck

26.09.2017 | Biowissenschaften Chemie