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10.06.2015

Der perfekte Laserstrahl

Der perfekte Laserstrahl

Der weltweit größte Verkaufsumsatz von industriellen Laserstrahlquellen wird heute mit Lasern für Schneidanwendungen erzielt. Aber auch vollkommen neue Schneidverfahren beispielsweise für das Einbringen von Löchern und die präzise Konturierung von Glasdisplays für Mobilgeräte befinden sich kurz vor dem Eintritt in die industrielle Fertigung.

Im Bereich des Schneidens von Blech ist der Laser ein etabliertes Werkzeug. Neben den zweidimensionalen Anwendungen hat sich gerade in den letzten Jahren auch die dreidimensionale Bearbeitung geformter Bauteile nicht zuletzt wegen des umfangreichen Einsatzes hochfester, pressgehärteter und damit mechanisch schwer bearbeitbarer Stähle insbesondere im automobilen Karosseriebau auf breiter Front durchgesetzt.

Die Eignung des Lasers als Werkzeug zum Schneiden weiterer Materialien – von Halbleitern über Glas, bis hin zu Kunststoffen und Verbundwerkstoffen – ist demonstriert und in ersten Anwendungen eingeführt. Beim Laserschneiden entsteht zwar kein Werkzeugverschleiß, der bei konventionellen Verfahren zur Qualitätsminderung führen kann, jedoch weisen die Schnittkanten von laserbearbeiteten Bauteilen bislang noch eine höhere Rauheit auf als dies beispielsweise bei gefrästen Metallbauteilen erreichbar ist. Dies liegt unter anderem daran, dass die Laserstrahlung oftmals nicht die geeignete Form aufweist, die für die betreffende Anwendung das beste Bearbeitungsergebnis ermöglicht.

Optimierungspotenzial beim Laserschneiden
Ein typischer Laserstrahl besitzt in seinem Zentrum eine sehr große Intensität, die zu den Seiten glockenförmig abfällt. Ein Laserstrahl mit einer solchen Gauß’schen Intensitätsverteilung stellt nicht für jede Anwendung das optimale Werkzeug dar. Jüngste Forschungsaktivitäten gehen nun dahin, den passenden Laserstrahl für das Schneiden verschiedener Materialarten und -dicken zu definieren und die dementsprechenden Potenziale zu erschließen.

Bessere Schnittqualität, höhere Bearbeitungsgeschwindigkeit und Wirtschaftlichkeit
Hier setzt das EU-Projekt „High Power Adaptable Laser Beams for Materials Processing HALO“ an: Ein internationales Konsortium arbeitet an dem Ziel, anwendungsspezifische Strahlformungen zu entwickeln. Die Intensitätsverteilung des Laserstrahls soll für den jeweiligen Anwendungsfall maßgeschneidert werden. Schließlich sollen in einem weiteren Schritt Laseranlagen so ausgerüstet werden, dass Anwender in die Erprobung gehen können.

HALO auf der LASER World of PHOTONICS 2015
Im Rahmen des »European Research on Laser Based Technologies« auf der LASER World of PHOTONICS 2015 werden die Ergebnisse des Projekts HALO erstmals der Öffentlichkeit vorgestellt:

Prof. Wolfgang Schulz, Nichtlineare Dynamik der Laser-Fertigungsverfahren NLD der RWTH Aachen University

„HALO—Real Time Adjustment of Laserbeam Properties for Optimum Process Results“

Halle A2, Stand 250, 25. Juni 2015, von 13:00 bis 13:20 Uhr

Auf dem Fraunhofer-Gemeinschaftsstand A3.121 der LASER World of PHOTONICS (München, 22. – 25. Juni 2015) zeigen Experten des Fraunhofer ILT Laserstrahlschneidprozesse für verschiedene Materialien im Makro- und Mikro-Bereich sowie Simulationen dieser Prozesse.


Mehr Informationen:
www.ilt.fraunhofer.de

 
 
 
 
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