Laserschneiden in kerntechnischen Anlagen

Im Rahmen eines Forschungsprojektes wird am LZH die Weiterentwicklung eines Laser-Schneid- und Bearbeitungssystems für die Demontage von kerntechnischen Anlagen vorangetrieben. Im neuen Projekt geht es darum, existierende Systeme durch einen kompakteren und modularen Aufbau für sowohl handgeführte als auch fernbediente Einsätze zu optimieren.

Weiterhin wird eine Sensorik für die Prozesskontrolle entwickelt, um den Lasertrennprozess zu überwachen und so den sicheren Durchschnitt zu garantieren.

Bei Einsätzen in kerntechnischen oder chemischen Anlagen gilt, das Schneiden so emissionsarm wie möglich durchzuführen. Weiterhin ist die Absaugung und Filtrierung der Emissionen von höchster Wichtigkeit.

Beim „normalen“ Laserschneiden wird ein Großteil der Emission zur Blechunterseite herausgetrieben. Bei freistehenden Blechen ist die Absaugung der Emissionen dadurch nicht unproblematisch. Ein Ziel im Projekt ist, einen zur Blechoberseite gerichteten Schmelzaustrieb für diese Einsätze zu ermöglichen.

Voruntersuchungen haben gezeigt, dass ein Doppelstrahl-Bearbeitungskopf für diese Anwendungen besonders gut geeignet ist. Zuerst wird der Werkstoff bis zu einer definierten Tiefe gekerbt, damit die Schmelze bei entsprechender Gasstrahlführung nach oben ausgetrieben werden kann. Der nachlaufende Strahl trennt das Material vollständig, und nur ein geringer Anteil der Schmelze wird an der Blechunterseite ausgetrieben.

Ein weiteres Ziel ist die Minimierung der Schnittfugenbreite durch geeignete Wahl von Laserleistung, Fokuslage und Vorschubgeschwindigkeit. Weiterhin sollen schnell austauschbare Module mit einer Multiplex-Kupplung mit Schnellverschluss die Flexibilität des Systems erhöhen, zum Beispiel beim Schneiden verschiedener Blechstärken. Sowohl für die handgeführte Einheit als auch für die fernbediente Nutzung sollen komplexe Verkabelungen und Schlauchverbindungen vermieden werden.

Das Projekt baut auf den am LZH gewonnenen Erfahrungen mit mobilen Handlasern auf. Durch das Projekt mit Namen „EMOS“ werden Lasersysteme für Einsätze in kerntechnischen Anlagen noch leistungsfähiger, prozess- und bedienungssicherer werden.

EMOS wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert.

Das Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) ist eine durch Mittel des niedersächsischen Ministeriums für Wirtschaft, Arbeit und Verkehr unterstützte Forschungs- und Entwicklungseinrichtung auf dem Gebiet der Lasertechnik.

Kontakt:

Laser Zentrum Hannover e.V.
Herr Michael Botts
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