Laser 2001 – World of Photonics präsentiert Sonderschau: "Lasers in Production – Manufacturing with light"

• Sonderschau zeigt neueste Techniken der Materialbearbeitung mit Lasern
• Umfassende Information durch Präsentation von Anwendungen, Hilfsmitteln und Technologien
• Schwerpunktthema: Lasereinsatz im Automobilbau

Es gibt nur wenige Werkzeuge, die ein so breites Anwendungsspektrum wie der Laser aufweisen. Besondere Bedeutung besitzt der Laser dabei in der Produktionstechnik. Hier sind die am weitesten verbreiteten Anwendungen das Laserstrahlschneiden und -schweißen. Das gesamte Potenzial des Lasers in der Fertigungstechnik zeigt die Sonderschau „Lasers in Production – Manufacturing with light“ auf der Laser 2001 – World of Photonics vom 18. bis 22. Juni 2001 in München. Das Institut für Werkzeugmaschinen und Betriebswissenschaften der TU München (iwb), das Bayerische Laserzentrum (BLZ) und der Lehrstuhl für Fertigungstechnologie der Universität Erlangen-Nürnberg (LFT) demonstrieren, unterstützt von namhaften Industrieunternehmen, die vielfältigen Einsatzmöglichkeiten der Lasertechnik in der Produktion.

Den Besucher erwarten Live-Vorführungen sowie eine große Zahl von Forschungsarbeiten und Anwendungsbeispielen. Schwerpunkte bilden dabei der Lasereinsatz im Automobilbau und in der Mikro- und Feinwerktechnik. Im Präsentationsforum werden täglich Vorträge zu den folgenden Themengebieten angeboten:

• – Lasereinsatz im Automobilbau – Fortschritt durch Lasertechnik
• – Werkzeug Laser – von der Forschung zum industriellen Einsatz
• – Produktionstechnische Aspekte beim Lasereinsatz
• – Lasereinsatz in der Mikromontage
• – Laser in der Elektronikproduktion und Feinwerktechnik

Lasereinsatz im Automobilbau

Im Kraftfahrzeugbau wird heute bereits eine große Bandbreite von Lasertechniken eingesetzt. Das Automobil ist daher ein hervorragendes Anschauungsbeispiel für die vielfältigen Einsatzmöglichkeiten des Lasers in der Produktion.

Beispielsweise wird zum Fügen der C-Säule am Audi TT Coupé das flussmittelfreie Laserstrahlhartlöten angewendet, das den hohen Qualitätsansprüchen für Fügestellen an der Karosserieaussenhaut bezüglich Optik, Festigkeit, Korrosionsbeständigkeit, etc. gerecht wird. Zum Laserstrahlschweißen von Aluminium-Tailored-Blanks wird auf der Sonderschau ein neuer Ansatz zur Strahladdition präsentiert. Die Kopplung eines Hochleistungsdiodenlasers mit einem Nd:YAG-Laser ermöglicht es, die Vorteile der beiden Laserstrahlquellen zu vereinen, ohne deren spezifische Nachteile in Kauf nehmen zu müssen. Durch Variation der Fokuslagen und Leistungen der beiden Laser können verschiedene Intensitätsverteilungen im Fokus des gekoppelten Strahls generiert werden, so dass eine höhere Prozesssicherheit und eine bessere Nahtqualität erreichbar sind. Das Laserstrahl-Kunststoffschweißen zum Verschluß thermoplastischer Gehäuse für Elektronikbaugruppen ist ein Beispiel dafür, dass die Lasertechnik auch in der Zulieferindustrie vermehrt eingesetzt wird. Im Vergleich zu etablierten Fügeerfahren wie Ultraschall- oder Reibschweißen sind beim Laserstrahlschweißen vor allem die Flexibilität des Verfahrens sowie die sehr geringe mechanische und thermische Belastung der Elektronik von Vorteil. Neben den Fügetechnologien wird auf der Sonderschau ein Simulationsmodell zum Laserstrahlschweißen präsentiert. Es ermöglicht die exakte Abstimmung von Prozess, Produkt und den verwendeten Anlagen und erlaubt es, diese für jeden Anwendungsfall aufeinander abzustimmen. Wechselwirkungen zwischen Produkt und Produktionssystem können so frühzeitig ohne reale Prototypen erfasst und optimiert werden.

Lasereinsatz in der Mikro- und Feinwerktechnik

Laserstrahl-Mikrolöten, Laserstrahl-Mikroschweißen und Laserstrahljustieren sind die Technologien, die neben einem modularen Werkzeugsystem auf der Sonderschau zur Mikro- und Feinwerktechnik präsentiert werden.

Laserstrahl-Mikrolöt- und -schweißverfahren sind besonders für die Elektronikproduktion, beispielsweise zum Fügen von Anschlüssen elektronischer Bauelemente, aber auch für die Feinwerktechnik interessant. Das Laserstrahl-Mikrolöten ergänzt als zukunftsorientiertes Selektivlötverfahren die bekannten Massenlöttechniken dort, wo zeitlich und räumlich definierte Energiemengen benötigt werden. Das Laserstrahl-Mikroschweißen ist ein innovatives Fügeverfahren, welches den aktuellen Forderungen nach Hochtemperaturfestigkeit, Miniaturisierung und Bleifreiheit der Fügeverbindung gerecht wird. Die zunehmende Miniaturisierung von elektrischen, optischen und mikromechanischen Komponenten erfordert neben geeigneten Fügeverfahren eine stark verbesserte Handhabungs- und Montagetechnik. Das präsentierte Laserstrahljustieren, das auf einer kontrollierten, lokalen Umformung durch thermisch induzierte Spannungen basiert, ist ein neues, innovatives Verfahren, um vormontierte Systeme mit Hilfe von Aktoren berührungslos hochpräzise zu richten. Speziell für die flexible Montage hybrider Mikrosysteme wird ein modular aufgebautes, sensorbasiertes Werkzeugsystem gezeigt, mit dem sich an einem Präzisionsroboter eine Vielzahl unterschiedlicher Montageoperationen, wie Handhaben, Positionieren, Auftragen von Fluiden wie Klebstoff und Lotpasten sowie Laserfügen durchführen lassen. Neben dem Laserlöten von Elektronikkomponenten kann dieses Werkzeug damit auch zum hochgenauen Verschweißen von Metallen und Kunststoffen verwendet werden.