Suchen

Laser World of Photonics 2015 Laser-Revolution in der Fertigung schreitet voran

| Redakteur: Luca Meister

Ob Additive Manufacturing, Carbon-Leichtbau oder Bearbeitung von hochfestem Stahl und gehärtetem Glas: Laser ebnen den Weg in neue Material- und Prozesswelten. Bald trifft sich die Branche in München zur Messe Laser World of Photonics. Aussteller und Experten werden an Messeständen, auf Application Panels und auf dem begleitenden World of Photonics Congress beweisen, dass die Laser-Revolution in der Fertigung mit Kraft voranschreitet.

Firmen zum Thema

Effiziente Metallbearbeitung: Zur Laserschneidanlage «Jenoptik-Votan BIM» (Beam in Motion) gehört ein Laserroboterarm mit integrierter Laserstrahlführung. Die Lasereinkopplung erfolgt über den Roboterfuss, so dass die Transportfaser nicht im Raum mitbewegt werden muss.
Effiziente Metallbearbeitung: Zur Laserschneidanlage «Jenoptik-Votan BIM» (Beam in Motion) gehört ein Laserroboterarm mit integrierter Laserstrahlführung. Die Lasereinkopplung erfolgt über den Roboterfuss, so dass die Transportfaser nicht im Raum mitbewegt werden muss.
(Bild: Jenoptik)

Weltweit setzen immer mehr Unternehmen auf additive Fertigung: In Luft- und Raumfahrt, Automobil- und Maschinenbau, bei Automatisierern, Turbinenbauern und bei Herstellern von Implantaten, Schmuck und Sportgeräten ist die Technologie auf dem Vormarsch. Die Laser World of Photonics zeigt die Potentiale und die konkreten Anwendungen in den Hallen A2 und A3. Auch der World of Photonics Congress im Internationalen Congress Center München (ICM) widmet der jungen Technologie eine eigene Session.

Gebündeltes Licht kennt keinen Verschleiss

Noch debattiert die Fachwelt, ob additive Fertigungsmethoden konventionelle Verfahren verdrängen oder ergänzen werden. Dagegen haben andere Laserverfahren ihr revolutionäres Potential für die industrielle Fertigung längst nachgewiesen. In verschiedensten Branchen lösen sie konventionelle Verfahren ab. Laser härten, schweissen, löten, schneiden, bohren, beschriften und strukturieren Metalle, Kunststoffe, Gläser, Keramiken, Kristalle und vieles mehr. Dabei bestechen sie durch vorher nicht gekannte Präzision und Geschwindigkeit. Im Gegensatz zu mechanischen Werkzeugen kennt das gebündelte Licht keinerlei Verschleiss – auch nicht in der Bearbeitung hochfester Stähle moderner Autokarosserien oder gehärteter Gläser für Smartphones. Und anders als bei mechanischen Verfahren ist der Wärmeeintrag in das bearbeitete Material exakt steuerbar.

Bildergalerie
Bildergalerie mit 7 Bildern

Optimierte Strahlcharakteristika für schnelle Takte

Dieser dosierte Wärmeeintrag ebnet den Weg zur Nutzung neuer Materialien und neuer Designs. Ob flexible Displays, die zunächst auf Glas aufgebaut und dann ohne thermische Belastung per Laser davon abgelöst werden, oder die Industrialisierung des Leichtbauwerkstoffs Carbon im Automobil- und im Flugzeugbau; Laser sind das Mittel der Wahl, um die mit Kohlenstofffasern verstärkten Kunststoffe zu schweissen, schneiden und bohren. Hier sind «kalte» Prozesse gefragt, da die Fasern Wärme leiten. Hitze würde entlang der Fasern ins Bauteil kriechen und ihre Verbindung zum Kunststoff schwächen. Der Schlüssel zur «kalten», aber dennoch zügigen Materialbearbeitung sind Ultrakurzpulslaser. Die Leistung der Piko- oder Femtosekundenlaser steigt seit Jahren stetig. In Laborversuchen haben erste Systeme die Kilowatt-Grenze geknackt. Kombiniert mit Ultra-High-Speed-Scannern zur Strahlführung und optimierter Steuerungstechnik haben sie das Potential, heutige Taktzeiten um ein Vielfaches zu verkürzen.

Diverse Innovationsfleder

Die Laser-Revolution in der Fertigung schreitet ungebremst voran. Sei es das schnelle, hochpräzise Remote-Laserschweissen, bei dem Roboter komplexe Schweissnähte an Autokarosserien «on-the-fly» ziehen und Echtzeitsensorik permanent ihre Position und die Nahtqualität überwacht. Sei es das selektive Laserhärten, bei dem der Wärmeeintrag gegenüber konventionellen Verfahren um 90 Prozent sinkt. Auch dünnwandige Bauteile oder bestimmte Abschnitte von Oberflächen lassen sich per Laser präzise härten, ohne dass eingebrachte Hitze sie verzieht. Ein weiteres Innovationsfeld: energieeffiziente, kompakte Diodendirektlaser, die in den hohen einstelligen Kilowattbereich vorstossen. Sie eignen sich sowohl zum Härten und Löten als auch für das Laserauftrag-Schweissen. Damit werden verschlissene oder beschädigte Metallteile gezielt aufgebaut. Laser schmelzen dafür Metallpulver auf die Schadstellen. Auch für dieses additive Verfahren werden auf der Laser World of Photonics gleich mehrere Aussteller Lösungen präsentieren.

Kongress & Forum

Die Laser in Manufacturing Conference (LiM), die im Rahmen des World of Photonics Congress stattfindet, präsentiert die neuesten Forschungstrends in der Lasermaterialbearbeitung. Neben der additiven Fertigung stehen in diesem Jahr besonders die laserbasierten Anwendungen für die Bearbeitung von Kohlenstoff bzw. carbonfaserverstärktem Kunststoff sowie darauf basierende Materialkombinationen im Mittelpunkt. Das Photonics Forum in Halle A3 widmet sich dem Bereich «Laser und Lasersysteme für die Fertigung». Die Application Panels informieren über: «Advanced Applications of Ultra-Short Pulsed Laser Systems», «3D-Printing: Laser Based Additive Manufacturing for Production of Metal Parts», «Ultra-Fast Laser Beam Deflection and Transportation», «Increased Automotive Efficiency Enabled by Laser Technology» sowie «Laser Processing of Glas».

Sonderschau

Unter dem Motto «Next Generation» zeigt die Sonderschau «Photons in Production» die Laser-Einsatzfelder in der industriellen Produktion. Die Fokusthemen der Live-Demo reichen vom Laserstrahlschweissen bis hin zur Lasermikrobearbeitung. <<

(ID:43408297)