Fertigung

Lasersysteme für die Industrie 4.0

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Vom Schiffsrumpf bis zum Mikrochip – Laser sind inzwischen in vielen Fertigungsbereichen das Werkzeug der Wahl. Aussteller und Rahmenprogramm der Laser World of Photonics zeigen die jüngsten Entwicklungen und Trends.

Fertigungsprozesse laufen immer öfter in Lichtgeschwindigkeit ab: Werften schneiden und schweißen riesige Stahlstrukturen für Frachter und Kreuzfahrtschiffe per Laser. Der Automobil-, Flugzeug- und Maschinenbau setzt ebenso auf das masse- und berührungslose Werkzeug Licht wie Hersteller der Kunststoff-, Glas- oder Elektronikindustrie. Der Grund: Laser sind in sensorisch überwachten Prozessen präzise steuerbar, sie verschleißen nicht, bearbeiten sehr schnell und sind dazu noch hochflexibel.

Die Laser World of Photonics zeigt vom 24. bis 27. Juni die Entwicklungsdynamik moderner Laserprozesse in der Fertigung. Im Zentrum stehen Innovationen von rund 350 Ausstellern mit dem Schwerpunkt Lasersysteme für die Fertigung. Rahmenprogrammpunkte wie die Application Panels erörtern die Zukunft von Lasern in Mikroelektronik und Elektromobilität sowie Fortschritte der Photonik 4.0. Obendrein bietet die viertägige „LiM 2019 – Lasers in Manufacturing“ im Zuge des World of Photonics Congress Gelegenheit zur Vertiefung.

Das Anwendungsspektrum von Lasern in der Industrie wird stetig breiter. Sie schneiden, lochen, schweißen, löten, strukturieren, härten oder beschriften und kodieren. Vertiefte Informationen liefert die von Spectaris (Eingang West, Stand 800) initiierte Expertenrunde zur Photonik 4.0 (27. Juni, 10:00 bis 12:20 Uhr, Photonics Forum, Halle A3).

Neben der großen Anwendungsbreite ist die hohe Flexibilität von Lasersystemen ein weiterer Vorteil in der Produktion. Gerade in der Übergangsphase zur Elektromobilität wird das zur zentralen Anforderung. Die Photonik gilt als Schlüsseltechnologie der Elektromobilität – bei den komplexen Fertigungsprozessen für Hochvoltbatterien, Elektromotoren und Leistungselektroniken ebenso wie im Leichtbau. Details erklärt das Application Panel „Keine Elektromobilität ohne Laser-Technologie“ (Dienstag, 25. Juni, 15:00 bis 17:20 Uhr.

Smarte Produktion durch 3D-Druck

Der folgende Messetag startet mit einer Diskussion über die „Smarte Produktion von metallischen Bauteilen durch Additive Manufacturing“ (Mittwoch, 26. Juni, 10:00 bis 12:20 Uhr) – mittels Laser lassen sich aus pulverförmigen Metallen Bauteile mit bisher nicht vorstellbarer Designfreiheit formen.

Der 3D-Druck reift mit großen Schritten. Neben den Pulverbettverfahren ist das Laserauftragschweißen auf dem Vormarsch: Metallpulver strömt in Schutzgas aus Düsen und wird per Laser mit Oberflächen verschmolzen – so lassen sich verschlissene und beschädigte Bereiche an Bauteilen reparieren. Hinzu kommt die präventive Beschichtung, die Trumpf (Halle A2, Stand 331) mit dem Aachener Fraunhofer Institut für Laser Technologie ILT (Halle A2, Stand 431) optimiert hat. Bei Flächenraten von über 250 cm2/min sind Schichtdicken von 10 bis 300 μm machbar. Da ein feiner Laserfokus genügt, ist das Verfahren zudem energieeffizienter als bisherige Beschichtungsprozesse.

Mit ultrakurzen Pulsen in die Serie

Auch die mit dem Physik-Nobelpreis 2018 ausgezeichnete Ultrakurzpuls-(UKP)-Laser-Technologie findet zusehends Wege in die industrielle Serienproduktion. Neben konkreten UKP-Lösungen sind Netzwerke wie das UKPL-Innovationsnetzwerk von Eura (Halle B1, Stand 439), Ausrichter von UKP-Konferenzen wie das Fraunhofer ILT oder Initiatoren großer Forschungsprojekte auf der Laser World of Photonics vertreten. So auch das Fraunhofer IOF (Halle B3, Stand 335), das eine fertigungstechnische Revolution vorbereitet: Analog zur Revolution, die in den 1990er-Jahren aus der Kombination von Glasfasern mit Festkörperlasern hervorging, sollen optische Fasern nun die Energie von UKP-Lasern verteilen und neue Anwendungen ermöglichen. Die Ideen dafür entstanden im direkten Austausch mit Nobelpreisträger Gérard Mourou. Auch die UKP-Technologie wird Thema eines Application Panels sein: „Chancen und Perspektiven der industriellen Anwendung für Ultrakurzpulslaser“ (24. Juni, 15:00 bis 17:20 Uhr).

Gleich nebenan findet im ICM – Internationales Congress Center München der World of Photonics Congress mit über 4000 Teilnehmern aus 60 Ländern statt. Dabei widmet sich die viertägige Teilkonferenz „Lasers in Manufacturing – LiM 2019“ allein dem Einsatz von Lasersystemen in der industriellen Fertigung, von Additive Manufacturing über Mikroprozesse bis hin zu Füge-, Schneide- und Oberflächenbearbeitungsverfahren – sowie deren Vernetzung, Steuerung und Simulation. (mw)


Laser Marketplace

Der 14. International Laser Marketplace gibt Einblick in die globalen Märkte und die Trends der Laser-Materialbearbeitung. Das Symposium findet am 26. Juni, von 10:00 bis 16:30 Uhr im Konferenzraum des Pressezentrums West statt. Führende Experten werden über Märkte und Marktentwicklungen sowie über neue Anwendungen und Technologien diskutieren. Das Symposium richtet sich an Entscheider der gesamten Laserindustrie – von der Komponentenherstellung über die Laser- und Systemproduktion bis zu Endanwendern, Forschungseinrichtungen und Investoren. Zum Programm gehören auch Interviews mit Unternehmerpersönlichkeiten und eine Paneldiskussion.



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