Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Erfolgreiche Praxiserprobung: Bidirektionale Sensorik optimiert das Laserauftragschweißen

19.06.2019

Die Qualität generativ gefertigter Bauteile steht und fällt nicht nur mit dem Fertigungsverfahren, sondern auch mit der Inline-Prozessregelung. Die Prozessregelung sorgt für einen sicheren Beschichtungsprozess, denn Abweichungen von der Soll-Geometrie werden sofort erkannt. Wie gut das mit einer bidirektionalen Sensorik bereits beim Laserauftragschweißen im Zusammenspiel mit einer kommerziellen Optik gelingt, demonstriert das Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT auf der LASER World of PHOTONICS 2019 auf dem Messestand A2.431.

Das Fraunhofer ILT entwickelt optische Sensorik seit rund 10 Jahren gezielt für die Fertigungsmesstechnik. Dabei hat sich insbesondere die Sensorik mit der Bezeichnung »bd-1« beispielsweise bei der Messung von Metallbanddicken bewährt.


Laserbearbeitungsoptik mit »bd-1«-Sensorik und kompakter Messstrahlablenkung für Inline-Geometriemessungen.

© Fraunhofer ILT, Aachen


Umlaufender Messpunkt zur Inline-Messung aufgetragener Spurhöhen beim Laserauftragschweißen.

© Fraunhofer ILT, Aachen

Aufgrund der bidirektionalen Arbeitsweise nimmt die Lasermessstrahlung den gleichen Hin- und Rückweg. Sender und Empfänger müssen hier nicht aufeinander ausgerichtet werden, deshalb kann die Messstrahlung u. a. auch über Scanner-Spiegel oder andere Ablenkvorrichtungen geführt werden.

Die »bd-1«-Messtechnik lässt sich aus diesem Grund sehr gut mit Laserstrahlen kombinieren, die beispielsweise für den Laserauftrag genutzt werden.

»bd-1«-Sensorik gleicht Prozessschwankungen aus

Diese Eigenschaften sprachen dafür, die bidirektionale Sensorik auch bei additiven Fertigungsverfahren zu nutzen: So hängen etwa Spurhöhe und Schichtdicke beim Laserauftragschweißen (LA) von sehr vielen Faktoren ab.

Trotz aller Bemühungen, die Verfahrensparameter konstant zu halten, kommt es immer wieder zu Schwankungen – etwa bei der Materialzufuhr und der Verfahrgeschwindigkeit an Umkehrpunkten. Die Folgen sind schwankende Schichtdicken und geometrische Abweichungen.

Weil sich aber zum Beispiel die Materialzufuhr nicht beliebig stabilisieren lässt, steht und fällt die Auftragsqualität mit der ständigen Inline-Überwachung der Schichtdicke. Sie erlaubt es, schnell auf Schwankungen bei Spurhöhen und Lagen zu reagieren. Insbesondere beim Laserauftragschweißen von größeren Bauteilen kann die bidirektionale Inline-Messung zur Qualitätssicherung und Prozessregelung eingesetzt werden.

Leichter Einbau in kommerzielle Laseroptik

Die Messtechnik wurde zunächst mit einer hauseigenen Optik vereint. Das Fraunhofer ILT zeigt in München nun das Zusammenspiel der »bd-1«-Sensorik mit der kommerziellen, serienmäßigen Optik eines großen deutschen Laserherstellers.

Verwirklichen lassen sich derartige Lösungen ohne großen Aufwand, denn dank der kompakten Gestaltung der »bd-1«-Messköpfe können sie leicht in bestehende Optiken integriert werden. Um aufgetragene Spurhöhen richtungsunabhängig messen zu können, wird die Messstrahlung koaxial zur Bearbeitungsstrahlung eingekoppelt und über Spiegel um den Auftragspunkt abgelenkt.

Fraunhofer ILT auf der LASER World of PHOTONICS

Anwender können die »bd-1«-Sensorik bei pulver- und koaxialdraht-basierten LA-Prozessen zur Qualitätssicherung und zum Aufbau einer Echtzeit-Regelung von Fertigungsprozessen nutzen. Die Sensorik eignet sich außerdem zur Überwachung und Regelung weiterer Anwendungen wie Laserbohren und Lasermikrostrukturierung. Details erfahren Interessenten beim Gespräch mit den Experten des Fraunhofer ILT vom 24. bis zum 27. Juni 2019 auf dem Fraunhofer-Gemeinschaftsstand 431 in Halle A2.

Wissenschaftliche Ansprechpartner:

Dr. Stefan Hölters
Fertigungsmesstechnik
Telefon +49 241 8906-436
stefan.hoelters@ilt.fraunhofer.de

Prof. Dr. Reinhard Noll
Leiter des Kompetenzfelds Messtechnik und EUV-Strahlquellen
Telefon +49 241 8906-138
reinhard.noll@ilt.fraunhofer.de

Weitere Informationen:

https://www.ilt.fraunhofer.de/

Petra Nolis M.A. | Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Messenachrichten:

nachricht Wiegende Halme auf der Handwerksmesse München
28.02.2020 | Hochschule für Technik, Wirtschaft und Kultur Leipzig

nachricht Erfolgreiche Premiere: dormakaba mit der digitalBAU zufrieden
26.02.2020 | dormakaba Deutschland 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: Wiegende Halme auf der Handwerksmesse München

Talente-Sonderschau: Architekturstudenten der HTWK Leipzig zeigen filigrane Skulptur aus Strohhalmen – dahinter steckt eine Konstruktionsidee für organisch gekrümmte Fassaden

Swaying Straws (Wiegende Halme) heißt die Skulptur, die die zwei Architekturstudenten Fabian Eidner und Theodor Reinhardt von der Hochschule für Technik,...

Im Focus: Wissenschaftler beleuchten aktuellen Stand der Anwendung des Maschinenlernens bei Forschung an aktiven Materialien

Verfahren des Maschinenlernens haben durch die Verfügbarkeit von enormen Datenmengen in den vergangenen Jahren einen großen Zuwachs an Anwendungen in vielen Gebieten erfahren: vom Klassifizieren von Objekten, über die Analyse von Zeitreihen bis hin zur Kontrolle von Computerspielen und Fahrzeugen. In einem aktuellen Review in der Zeitschrift „Nature Machine Intelligence“ beleuchten Autoren der Universitäten Leipzig und Göteborg den aktuellen Stand der Anwendung und Anwendungsmöglichkeiten des Maschinenlernens im Bereich der Forschung an aktiven Materialien.

Als aktive Materialien bezeichnet man Systeme, die durch die Umwandlung von Energie angetrieben werden. Bestes Beispiel für aktive Materialien sind biologische...

Im Focus: Computersimulationen stellen bildlich dar, wie DNA erkannt wird, um Zellen in Stammzellen umzuwandeln

Forscher des Hubrecht-Instituts (KNAW - Niederlande) und des Max-Planck-Instituts in Münster haben entdeckt, wie ein essentielles Protein bei der Umwandlung von normalen adulten humanen Zellen in Stammzellen zur Aktivierung der genomischen DNA beiträgt. Ihre Ergebnisse werden im „Biophysical Journal“ veröffentlicht.

Die Identität einer Zelle wird dadurch bestimmt, ob die DNA zu einem beliebigen Zeitpunkt „gelesen“ oder „nicht gelesen“ wird. Die Signalisierung in der Zelle,...

Im Focus: Bayreuther Hochdruck-Forscher entdecken vielversprechendes Material für Informationstechnologien

Forscher der Universität Bayreuth haben ein ungewöhnliches Material entdeckt: Bei einer Abkühlung auf zwei Grad Celsius ändern sich seine Kristallstruktur und seine elektronischen Eigenschaften abrupt und signifikant. In diesem neuen Zustand lassen sich die Abstände zwischen Eisenatomen mithilfe von Lichtstrahlen gezielt verändern. Daraus ergeben sich hochinteressante Anwendungsmöglichkeiten im Bereich der Informationstechnologien. In der Zeitschrift „Angewandte Chemie – International Edition“ stellen die Wissenschaftler ihre Entdeckung vor. Die neuen Erkenntnisse sind aus einer engen Zusammenarbeit mit Partnereinrichtungen in Augsburg, Dresden, Hamburg und Moskau hervorgegangen.

Bei dem ungewöhnlichen Material handelt es sich um ein Eisenoxid mit der Zusammensetzung Fe₅O₆. In einem Hochdrucklabor des Bayerischen Geoinstituts (BGI),...

Im Focus: Von China an den Südpol: Mit vereinten Kräften dem Rätsel der Neutrinomassen auf der Spur

Studie von Mainzer Physikern zeigt: Experimente der nächsten Generation versprechen Antworten auf eine der aktuellsten Fragen der Neutrinophysik

Eine der spannendsten Herausforderungen der modernen Physik ist die Ordnung oder Hierarchie der Neutrinomassen. Eine aktuelle Studie, an der Physiker des...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Hate Speech bis KI: Online-Forscher_innen aus aller Welt treffen sich zur General Online Research an der HTW Berlin

28.02.2020 | Veranstaltungen

CLIMATE2020 – Weltweite Online-Klimakonferenz vom 23. bis 30. März 2020

26.02.2020 | Veranstaltungen

Automatisierung im Dienst des Menschen

25.02.2020 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Asteroid in eiserner Rüstung

28.02.2020 | Geowissenschaften

Hate Speech bis KI: Online-Forscher_innen aus aller Welt treffen sich zur General Online Research an der HTW Berlin

28.02.2020 | Veranstaltungsnachrichten

UV-Licht gegen störenden Unterwasserbewuchs – Innovatives Antifouling-System des IOW jetzt reif für Serienproduktion

28.02.2020 | Energie und Elektrotechnik

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics