Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Sicher Produzieren

30.04.2013
Produktionsprozesse werden immer komplexer und effektiver. Auf der Messe LASER World of PHOTONICS vom 13. bis 16. Mai 2013 in München stellen Fraunhofer-Forscher in Halle C2, Stand 330 eine neue Form der Lasermaterialbearbeitung vor. Erstmals lassen sich in nur einem Arbeitsgang Oberflächen behandeln, Fehler feststellen und sofort korrigieren.

Bei hochwertigen Fahrzeugen gehören Ledersitze, Lederlenkrad oder Holz im Armaturenbrett zur Standardausstattung. Ganz ähnlich sieht die Innenräume von Mittelklassewagen aus: Lenkräder weisen auch hier eine geprägte Struktur auf, die an Leder erinnert.


Laserstrukturierter Formeinsatz für das Kunststoffspritzgießen von Bauteilen zur Innenausstattung von Mittelklassewagen © Fraunhofer IPT

„Bisher werden Mikrostrukturen mit Formwerkzeugen erzeugt oder geätzt“, weiß Guilherme Mallmann, wissenschaftlicher Mitarbeiter der Abteilung Produktionsmesstechnik am Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT in Aachen. Eine solche Prägung herzustellen, erfordere derzeit noch mehrere Arbeitsschritte, so der Experte weiter: „Mit dem Laser lassen sich diese Strukturen einfacher und in nur einem Arbeitsgang erzeugen.“

Im Projekt Scan4surf entstand am IPT in den letzten beiden Jahren zusammen mit Partnern aus der Industrie eine neue Art der Lasermikrostrukturierung, bei der die Produktion in einem einzigen Arbeitsgang gesteuert und gleichzeitig kontrolliert werden kann. Ein modular aufgebautes hochauflösendes Inline-Messsystem überwacht Bauteile vor, während und nach der Mikrostrukturierung. Basis ist ein optischer Sensor für die berührungslose Abstandsmessung. Eine opto-elektronische Auswerteeinheit nimmt das Mess- bzw. Interferenzsignal im spektralen Bereich auf. Der Messstrahl nutzt hierbei denselben Strahlengang, der zur Oberflächenstrukturierung dient.
Die Forscher setzen hier kurzkohärente Interferiometrie. „Wenn Sie einen Stein in einen See werfen, bilden sich Wellen an der Stelle, an der der Stein die Wasseroberfläche durchdringt. Fallen mehrere Steine gleichzeitig ins Wasser, überlagern sich die Wellen, die sich ausbreiten. Auf ähnliche Weise – allerdings mit Lichtwellen - arbeitet unsere Technik. Hier bewegt sich der Messstrahl zur Bauteiloberfläche. Das zu bearbeitende Objekt reflektiert den Messstrahl und wir messen damit den absoluten Abstand zum Bauteil“, erklärt Mallmann.

Kamera und Auswerteeinheit sind in einer Box untergebracht, die etwa die Größe eines kleinen PCs hat. Die Kamera ist mit einem Rechner verbunden, der die ermittelten Daten verarbeitet und bei Fehlern sofort eingreift. Das ermöglicht eine Qualitätskontrolle während der Produktion bei einer gleichzeitigen CAx-gestützen Regelung des Prozesses in Echtzeit.
„Treten Fehler bei der Bearbeitung auf, werden sie bisher erst am Ende erkannt. Wenn jetzt die Strukturierung der Oberfläche an einigen Stellen zu gering oder zu stark ist, etwa weil sich während des Prozesses die Temperatur ändert oder äußere Einflüsse von anderen Maschinen die Genauigkeit stören, wird sofort nachjustiert“, sagt Mallmann. Auf der Messe LASER World of PHOTONICS zeigen die Forscher am Fraunhofer-Gemeinschaftsstand einen Prototypen des Systems.

Das neue Verfahren eröffnet neue Möglichkeiten bei der Oberflächenbearbeitung und erhöht die Flexibilität bei der Werkstoffauswahl. Ein großer Vorteil ist, dass das System in bereits bestehenden Produktionsanlagen problemlos nachgerüstet werden kann. Mögliche Anwendungen sind die automatische Bauteilpositionierung und -einmessung, die automatische Prozessinitialisierung, Adaptive Fertigung und In-situ Qualitätssicherung, Reparaturprozesse in der Feinwerkmechanik, Elektronik-, Medizin- und Automobiltechnik sowie im Werkzeugbau.

GuilhermeMallmann | Fraunhofer-Institut
Weitere Informationen:
http://www.fraunhofer.de/de/presse/presseinformationen/2013/April/sicher-produzieren.html

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Messenachrichten:

nachricht Fraunhofer HHI mit neuesten VR-Technologien auf der NAB in Las Vegas
24.04.2017 | Fraunhofer-Institut für Nachrichtentechnik, Heinrich-Hertz-Institut, HHI

nachricht Fraunhofer IDMT auf der Prolight + Sound 2017: Objektbasierte Tonmischung wird noch einfacher!
03.04.2017 | Fraunhofer-Institut für Digitale Medientechnologie IDMT

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Messenachrichten >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Nanoskopie auf dem Chip: Mikroskopie in HD-Qualität

Neue Erfindung der Universitäten Bielefeld und Tromsø (Norwegen)

Physiker der Universität Bielefeld und der norwegischen Universität Tromsø haben einen Chip entwickelt, der super-auflösende Lichtmikroskopie, auch...

Im Focus: Löschbare Tinte für den 3-D-Druck

Im 3-D-Druckverfahren durch Direktes Laserschreiben können Mikrometer-große Strukturen mit genau definierten Eigenschaften geschrieben werden. Forscher des Karlsruher Institus für Technologie (KIT) haben ein Verfahren entwickelt, durch das sich die 3-D-Tinte für die Drucker wieder ‚wegwischen‘ lässt. Die bis zu hundert Nanometer kleinen Strukturen lassen sich dadurch wiederholt auflösen und neu schreiben - ein Nanometer entspricht einem millionstel Millimeter. Die Entwicklung eröffnet der 3-D-Fertigungstechnik vielfältige neue Anwendungen, zum Beispiel in der Biologie oder Materialentwicklung.

Beim Direkten Laserschreiben erzeugt ein computergesteuerter, fokussierter Laserstrahl in einem Fotolack wie ein Stift die Struktur. „Eine Tinte zu entwickeln,...

Im Focus: Leichtbau serientauglich machen

Immer mehr Autobauer setzen auf Karosserieteile aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff (CFK). Dennoch müssen Fertigungs- und Reparaturkosten weiter gesenkt werden, um CFK kostengünstig nutzbar zu machen. Das Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) hat daher zusammen mit der Volkswagen AG und fünf weiteren Partnern im Projekt HolQueSt 3D Laserprozesse zum automatisierten Besäumen, Bohren und Reparieren von dreidimensionalen Bauteilen entwickelt.

Automatisiert ablaufende Bearbeitungsprozesse sind die Grundlage, um CFK-Bauteile endgültig in die Serienproduktion zu bringen. Ausgerichtet an einem...

Im Focus: Making lightweight construction suitable for series production

More and more automobile companies are focusing on body parts made of carbon fiber reinforced plastics (CFRP). However, manufacturing and repair costs must be further reduced in order to make CFRP more economical in use. Together with the Volkswagen AG and five other partners in the project HolQueSt 3D, the Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) has developed laser processes for the automatic trimming, drilling and repair of three-dimensional components.

Automated manufacturing processes are the basis for ultimately establishing the series production of CFRP components. In the project HolQueSt 3D, the LZH has...

Im Focus: Wonder material? Novel nanotube structure strengthens thin films for flexible electronics

Reflecting the structure of composites found in nature and the ancient world, researchers at the University of Illinois at Urbana-Champaign have synthesized thin carbon nanotube (CNT) textiles that exhibit both high electrical conductivity and a level of toughness that is about fifty times higher than copper films, currently used in electronics.

"The structural robustness of thin metal films has significant importance for the reliable operation of smart skin and flexible electronics including...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Berührungslose Schichtdickenmessung in der Qualitätskontrolle

25.04.2017 | Veranstaltungen

Forschungsexpedition „Meere und Ozeane“ mit dem Ausstellungsschiff MS Wissenschaft

24.04.2017 | Veranstaltungen

3. Bionik-Kongress Baden-Württemberg

24.04.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Neuer Blue e+ Chiller von Rittal - Exakt regeln und effizient kühlen

25.04.2017 | HANNOVER MESSE

RWI/ISL-Containerumschlag-Index: Kräftiger Anstieg setzt sich fort

25.04.2017 | Wirtschaft Finanzen

Pharmacoscopy: Mikroskopie der nächsten Generation

25.04.2017 | Medizintechnik