Lasertechnologie einfach qualitätsgerecht

Lasertechnologie mit klassischen Fertigungsprozessen in einer Maschine oder Fertigungsstraße kombinieren – das ist ein zentrales Ziel der Forschungsarbeiten des Fraunhofer IWS Dresden.

Dies gilt im zunehmenden Maße auch für Technologien wie das Laserhärten und -auftragschweißen. Die dafür vom IWS entwickelte Systemtechnik bietet eine starke Leistungsfähigkeit, hohen Bedienkomfort, gute Automatisierbarkeit, eine Qualität sichernde Prozesskontrolle, Robustheit und Nutzerfreundlichkeit. Sie hat sich in einer Vielzahl von Industrieeinsätzen bewährt.

Um mit dem Laser variabel einstellbare Strahlfleckbreiten bei optimiert vorgegebenen Strahlflecklängen zu erzeugen und gleichzeitig die Intensitätsverteilung bauteilangepasst zu optimieren, hat das Fraunhofer IWS Dresden das dynamische Strahlformungssystem „LASSY“ für den industriellen Einsatz von Hochleistungsdiodenlasern entwickelt.

Ein eindimensionaler Scanner mit variabler Ansteuerung ermöglicht eine große Vielfalt von Intensitätsprofilen bei variabler Härtespurbreite. Ergänzt wird das System mit einer kamerabasierten Temperaturmesseinrichtung „E-MAqS“. Damit können laserbasierte Härteprozesse mit konstanten Oberflächentemperaturen sicher ausgeführt werden. Die Kombination mit dem Temperaturregelsystem „LompocPro“ ermöglicht darüber hinaus die Prozessüberwachung und Sicherung der Prozessdaten zur Qualitätsdokumentation.

Weitere Info: Highlight-Broschüre S. 32/33

In enger Zusammenarbeit mit der Industrie wurde das ursprünglich für das Laserhärten entwickelte Mess- und Regelsystem für die Temperaturregelung weiter optimiert. Das neue System zeichnet sich durch extrem schnelle Reaktionszeiten und einen deutlich niedrigeren Temperaturbereich aus. Seit 2008 werden diese Systeme in kommerzielle Laserlötanlagen integriert und in der industriellen Massenproduktion eingesetzt. Mit den Anlagen können sowohl Standard- als auch Rückseitenkontakt-Solarzellen mit hoher Qualität bei Taktzeiten von 3 bis 4 Sekunden je Zelle gelötet werden.

Weitere Info: Jahresbericht 2008, S. 34

Genaues, funktionales Oberflächenbeschichten sowie schnelle Reparaturen von Bauteilen bilden die wichtigsten Anwendungsfelder des Laser-Auftragschweißens. Mit den modernen Laser-Strahlquellen sowie nutzerfreundlichen Optiken, Bearbeitungsköpfen und Softwaresystemen hat sich das Verfahren als Präzisionstechnologie im Werkzeug- und Formenbau sowie in der Triebwerks- und Turbineninstandsetzung etablieren können. Mit den im Fraunhofer IWS Dresden entwickelten COAX-Bearbeitungsköpfen zur kontinuierlichen Pulver- oder Drahtzufuhr sowie dem Softwarepaket DCAM zur effizienten Offline-Programmierung werden den Anwendern ausgereifte Werkzeuge für die Praxis des Auftragschweißens in die Hand gegeben. In den Jahren 2000 – 2008 haben mehr als 70 solcher Systeme des Fraunhofer IWS weltweit den Weg in die industrielle Produktion oder auch in die Forschung gefunden.

Weitere Info: Jahresbericht 2007, S. 54-55, Jahresbericht 2008, S. 59, Highlight-Broschüre S. 38 und 62

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.

Weitere Info: Jahresbericht 2007, S. 30, Jahresbericht 2008, S. 32-33, Highlight-Broschüre S. 34-35

Das Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik IWS Dresden präsentiert sich auf dem Fraunhofer-Gemeinschaftsstand Fertigungstechnik (Halle C2, Stand C2.350) auf der Laser-Messe (15. – 18.06.2009) in München. Besuchen Sie uns.

Sie sind herzlich eingeladen zum Pressegespräch, welches am 16. Juni 2009 um 11:00 Uhr auf dem Fraunhofer Gemeinschaftsstand Fertigungstechnik (Halle C2, Stand 350) stattfindet.

Ihre Ansprechpartner für weitere Informationen:

Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik IWS Dresden
01277 Dresden, Winterbergstr. 28
Dr. Steffen Bonß (Systemtechnik Laserhärten)
Telefon: (0351) 25 83 201
Telefax: (0351) 25 83 300
E-Mail: steffen.bonss@iws.fraunhofer.de
Dr. Steffen Nowotny (Systemtechnik Auftragschweißen)
Telefon: (0351) 25 83 241
Telefax: (0351) 25 83 300
E-Mail: steffen.bonss@iws.fraunhofer.de
Dr. Ralf Jäckel (Öffentlichkeitsarbeit)
Telefon: (0351) 25 83 444
Telefax: (0351) 25 83 300
E-mail: ralf.jaeckel@iws.fraunhofer.de