Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Laserschweißen als Innovationsmotor

30.04.2013
Was klassische Schweißpistolen leisten, kann der Laser schon lange. Trotzdem trauen sich bisher viele Hersteller nicht, die empfindliche Technik in der rauen Umgebung ihrer Werkshallen einzusetzen. Auf der Laser 2013 zeigen Forscher in Halle C2, Stand 330, dass Laser robust genug sind, um in der Fertigung Schweißarbeiten zu übernehmen.
Kann ein Laser inmitten stampfender Maschinen präzise schweißen? Der Prototyp eines neuen Laserschweißgeräts, entwickelt von einem internationalen Forscherteam, hat jetzt den Härtetest bestanden: Bei den Firmen INTEGASA und ENSA, die in Spanien Wärmetauscher für die Schwerindustrie produzieren, hat er sich unter den harten Bedingungen des Werksalltags als präzise und zuverlässig erwiesen.

»Wenn es um Lasertechnik geht, waren die Hersteller von Wärmetauschern bisher skeptisch«, weiß Patrick Herwig vom Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik IWS in Dresden. Traditionell setzt man in der Fertigung WIG-Schweißpistolen ein, um die gelochten Rohrböden mit Tausenden von Rohren zu verschweißen.
Dieses Verfahren, das auf Lichtbogentechnik basiert, ist jedoch sehr zeitaufwändig: Die Pistole muss von Hand in jedes Loch hineingeschoben und nach dem Schweißen wieder herausgezogen werden. Der Fertigungsprozess ist daher langwierig und teuer. Die europäischen Hersteller können sich heute kaum noch gegen die Konkurrenz aus Billiglohnländern behaupten. Eine kostengünstige Alternative haben Materialforscher, Softwarespezialisten und Produktionstechniker zusammen mit einer Reihe von Anwendern im EU-Projekt Orbital gesucht und gefunden.

Technik für höchste Anforderungen

Statt der herkömmlichen WIG-Schweißpistole erledigt ein Laser den Job – schnell, präzise und punktgenau werden Grundplatte und Rohr aneinander geschweißt. Schon nach wenigen Sekunden ist das Rohr rings herum angeschweißt und der Roboterarm, der den Bearbeitungskopf transportiert, kann das nächste Loch ansteuern. Der Bearbeitungskopf ist dabei so konstruiert, dass er sich in die Löcher einspreizt und dort so fest sitzt, dass nicht einmal Erschütterungen des Bodens den Schweißprozess stören.
Für die präzise Steuerung des Lichtstrahls sorgen Spiegel, die über eine Software ständig in die richtige Position gebracht werden. Zwei Jahre haben Ingenieure und Anwender aus Italien, Spanien, Frankreich und Deutschland getüftelt, um den Prozess zu optimieren. »Der Prototyp, den wir jetzt auf der LASER 2013 zeigen, erleichtert die Produktion von Wärmetauschern, weil er nicht nur schneller, sondern auch flexibler ist: Er kann sogar Materialien verschmelzen, die bisher als schwer schweißbar galten«, so Herwig, der im EU-Projekt für Design und Erprobung des Schweißkopfes zuständig war.

Gerade die exotischen Material-Kombinationen sind bei der Herstellung von Wärme-tauschern gefragt. Diese müssen in der Praxis extremen Bedingungen standhalten: In der chemischen Industrie, in Schiffsmotoren oder Kraftwerken beispielsweise nutzt man Wärmetauscher, um heißen, aggressiven Lösungen Wärme zu entziehen. Die Rohre, durch die sie geschickt werden, müssen daher korrosionsbeständig sein. Die Flüssigkeit im Tank jenseits der Rohre, die die Wärme aufnimmt, ist jedoch chemisch neutral. Hier lassen sich kostengünstige Materialien einsetzen.

Die neue Technologie ermöglicht es bis 400 Bilder pro Sekunde zu projizieren und schaffen 40 dreidimensionale Bilder pro Sekunde. © Fraunhofer IOF

Wo Tank und Rohre aufeinander stoßen, gilt es die unterschiedlichen Werkstoffe zu verbinden: »Klassische Schweißtechnik stößt hier an ihre Grenzen, mit dem Laser lässt sich die Aufgabe jedoch bewältigen«, sagt Herwig. Der Forscher ist zuversichtlich, dass sich die Produktion mit Laserschweißen soweit optimieren lässt, dass europäische Unternehmen international konkurrenzfähig bleiben.

PatrickHerwig | Fraunhofer-Institut
Weitere Informationen:
http://www.fraunhofer.de/de/presse/presseinformationen/2013/April/laserschweissen-als-innovationsmotor.html

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Messenachrichten:

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

nachricht Die Chancen der Digitalisierung für das Betriebliche Gesundheitsmanagement: vitaliberty auf der Zukunft Personal 2017
19.09.2017 | vitaliberty GmbH

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Messenachrichten >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

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

Im Focus: Hochpräzise Verschaltung in der Hirnrinde

Es ist noch immer weitgehend unbekannt, wie die komplexen neuronalen Netzwerke im Gehirn aufgebaut sind. Insbesondere in der Hirnrinde der Säugetiere, wo Sehen, Denken und Orientierung berechnet werden, sind die Regeln, nach denen die Nervenzellen miteinander verschaltet sind, nur unzureichend erforscht. Wissenschaftler um Moritz Helmstaedter vom Max-Planck-Institut für Hirnforschung in Frankfurt am Main und Helene Schmidt vom Bernstein-Zentrum der Humboldt-Universität in Berlin haben nun in dem Teil der Großhirnrinde, der für die räumliche Orientierung zuständig ist, ein überraschend präzises Verschaltungsmuster der Nervenzellen entdeckt.

Wie die Forscher in Nature berichten (Schmidt et al., 2017. Axonal synapse sorting in medial entorhinal cortex, DOI: 10.1038/nature24005), haben die...

Im Focus: Highly precise wiring in the Cerebral Cortex

Our brains house extremely complex neuronal circuits, whose detailed structures are still largely unknown. This is especially true for the so-called cerebral cortex of mammals, where among other things vision, thoughts or spatial orientation are being computed. Here the rules by which nerve cells are connected to each other are only partly understood. A team of scientists around Moritz Helmstaedter at the Frankfiurt Max Planck Institute for Brain Research and Helene Schmidt (Humboldt University in Berlin) have now discovered a surprisingly precise nerve cell connectivity pattern in the part of the cerebral cortex that is responsible for orienting the individual animal or human in space.

The researchers report online in Nature (Schmidt et al., 2017. Axonal synapse sorting in medial entorhinal cortex, DOI: 10.1038/nature24005) that synapses in...

Im Focus: Tiny lasers from a gallery of whispers

New technique promises tunable laser devices

Whispering gallery mode (WGM) resonators are used to make tiny micro-lasers, sensors, switches, routers and other devices. These tiny structures rely on a...

Im Focus: Wundermaterial Graphen: Gewölbt wie das Polster eines Chesterfield-Sofas

Graphen besitzt extreme Eigenschaften und ist vielseitig verwendbar. Mit einem Trick lassen sich sogar die Spins im Graphen kontrollieren. Dies gelang einem HZB-Team schon vor einiger Zeit: Die Physiker haben dafür eine Lage Graphen auf einem Nickelsubstrat aufgebracht und Goldatome dazwischen eingeschleust. Im Fachblatt 2D Materials zeigen sie nun, warum dies sich derartig stark auf die Spins auswirkt. Graphen kommt so auch als Material für künftige Informationstechnologien infrage, die auf der Verarbeitung von Spins als Informationseinheiten basieren.

Graphen ist wohl die exotischste Form von Kohlenstoff: Alle Atome sind untereinander nur in der Ebene verbunden und bilden ein Netz mit sechseckigen Maschen,...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

11. BusinessForum21-Kongress „Aktives Schadenmanagement"

22.09.2017 | Veranstaltungen

Internationale Konferenz zum Biomining ab Sonntag in Freiberg

22.09.2017 | Veranstaltungen

Die Erde und ihre Bestandteile im Fokus

21.09.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

11. BusinessForum21-Kongress „Aktives Schadenmanagement"

22.09.2017 | Veranstaltungsnachrichten

DFG bewilligt drei neue Forschergruppen und eine neue Klinische Forschergruppe

22.09.2017 | Förderungen Preise

Lebendiges Gewebe aus dem Drucker

22.09.2017 | Biowissenschaften Chemie