Laser-Oberflächenbehandlung

Stahloberfläche im Visier

| Redakteur: Luca Meister

Für das Projekt «Oslo» entwickelt Limo einen 35-kW-Halbleiterlaser mit anspruchsvoller Strahlformung sowie hoher Strahlqualität (im Bild ein 15-kW-System).
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Für das Projekt «Oslo» entwickelt Limo einen 35-kW-Halbleiterlaser mit anspruchsvoller Strahlformung sowie hoher Strahlqualität (im Bild ein 15-kW-System). (Bild: Limo / markus-steur.de)

In Dortmund wird die Stahloberfläche erforscht. Thyssen-Krupp Steel Europe, das Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik IWS und Lissotschenko Mikrooptik (Limo) entwickeln in einem Forschungsprojekt bis zum Jahr 2017 eine neue Lasertechnologie, mit der sie die Eigenschaften von Stahlbandoberflächen verbessern wollen.

mei. Im November 2014 startete die Lissotschenko Mikrooptik GmbH ihr bisher grösstes Forschungsverbundprojekt. 3,6 Millionen Euro steuern die Westfalen zum Projekt «Oslo» des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) bei. Die vier Buchstaben stehen für «Oberflächenfunktionalisierte Stahlbandwerkstoffe mittels Laser-Oberflächenbehandlung im kontinuierlichen Breitbandprozess».

Besserer Schutz vor Korrosion

Die Duisburger ThyssenKrupp Steel Europe AG (TKSE), die Dortmunder Aussenstelle des Fraunhofer-Instituts für Werkstoff- und Strahltechnik (IWS) und Limo erforschen, wie sich die Eigenschaften von eisenhaltigen Stahlbandwerkstoffen mit Laser-Oberflächenbehandlung in einem kontinuierlichen Inline-Breitbandprozess gezielt beeinflussen lassen. Der Werkstofffachmann spricht hier von Funktionalisierung: Um Stahl z. B. besser vor Korrosion zu schützen, soll der Laser die Oberflächenschichten über die gesamte Bandbreite gleichmässig erhitzen. Für dieses Einlegieren oder Umschmelzen spricht nicht nur der Korrosionsschutz. Dank der homogenen Erwärmung arbeitet das Verfahren auch sehr energieeffizient und ressourcenschonend. Denn der Laser erwärmt nur die Oberfläche und nicht das gesamte Breitband.

Homogene, schmale Lichtlinie

Oslo steht und fällt mit dem Lasersystem und einer Strahlformungseinheit für die Kurzzeitwärmebehandlung des beschichteten Stahlbandes, das in der Demonstratoranlage bei TKSE in Dortmund unter produktionsnahen Bedingungen (Prozessgeschwindigkeit: min. 50 m/min., Bandbreite: 300 mm) zum Einsatz kommen soll. «Um derartige Kurzzeit-Oberflächenbehandlungen zu ermöglichen, muss ein weltweit bisher nicht verfügbares Lasersystem eine in der Länge skalierbare, homogene und sehr schmale Lichtlinie erzeugen», erklärt Dr. Jens Meinschien, Leiter Innovationsmanagement bei Limo. «Wir entwickeln dazu einen leistungsstarken 35-kW-Halbleiterlaser mit anspruchsvoller Strahlformung sowie hoher Strahlqualität.» Mit Hilfe des neuen Limo-Lasersystems wollen die Oslo-Projektpartner eine neue Art von Laser-Oberflächenbehandlung entwickeln und später auch zur Serienreife bringen. <<

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