Laser 2019

•••4••• Innovationen Interview che Blindgänger mit chemischen Langzeitzündern sicher zu ent- schärfen. Der KRD ist mit der An- frage nach sicheren Möglichkeit zur Entschärfung der gefährlichen Kriegsüberreste an uns herange- treten. Die Idee zu DEFLAG wurde dann gemeinsam entwickelt. Das ist für uns ein sehr typischer Projektverlauf. Kunden treten mit einer Fragestellung an uns heran. Im Rahmen einer Machbarkeits- studie wird dann der Einsatz des Lasers überprüft. Daraus kann sich dann ein (gemeinsames) Pro- jekt entwickeln oder ein Auftrag. Wir begleiten bis zur Umsetzung oder Integration des Prozesses beim Kunden. Im Fall von DEFLAG entstand ein robustes, transpor- tables Equipment für den Einsatz an der Gefahrenstelle. Wir sehen darin unsere Kernaufgabe – als Brücke zwischen Grundlagen und Anwendung. In Materialbearbeitung und additi- ver Fertigung finden Laser immer häufiger Anwendung. Wird die Lasertechnologie herkömmliche Verfahren in der Zukunft ersetzen oder sind wir noch nicht so weit? Die Lasertechnik ist in vielen Tei- len der Produktion bereits ange- kommen. Kein Auto oder Handy ist heutzutage ohne Laser gefer- tigt. In der Materialbearbeitung ist der Laser schon lange Stand der Technik, selbst in der Addi- tiven Fertigung. Die Fertigung von Zahnimplantaten ist ein Bei- spiel für eine Anwendung, bei der schon seit über zehn Jahren auf die Additive Fertigung gesetzt wird. Das Potenzial des Lasers ist hier enorm: So ergibt es zwar nicht unbedingt Sinn, ein Spritzguss- verfahren für eine große Marge an Serienbauteilen für die Auto- mobilindustrie durch einen laser- basierten 3D-Druck zu ersetzen. Werden aber Ersatzteile für ältere Modelle benötigt, kann die Addi- tive Fertigung von Metallteilen hohe Lagerungskosten ersparen oder überhaupt erst Teile wieder- herstellen. Auch wenn individuel- le Bauteile gefertigt werden müs- sen, die insbesondere komplexe dreidimensionale Strukturen auf- weisen, ist der Laser das ideale Werkzeug. Selbst in der Landwirtschaft kom- men Laser zum Einsatz, beispiels- weise bei der Unkrautvernichtung. Welche Vorteile bietet die Laser- technik hier? Bisher ist die Technik noch in der Entwicklung. Die Vision ist aber: Der Laser ersetzt zukünftig chemi- sche Unkrautvernichtungsmittel. Der Ansatz ist dabei, mit geziel- ten Lichtimpulsen das Wuchszen- trum des Unkrauts zu zerstören. Dadurch soll das Wachstum ent- weder komplett geblockt werden oder die danebenstehenden Nutz- pflanzen bekommen einen ent- scheidenden Wuchsvorteil. Die Industrie 4.0 ist in der Land- wirtschaft angekommen, die mo- dernen Landmaschinen bieten ein unglaubliches Spektrum an Mög- lichkeiten und der Laser ist das perfekte Werkzeug für zukünftige Systeme in dem Sektor, da er gut integrierbar ist und Abnutzung keine Rolle spielt. Hier auf der Laser World of Pho- tonics sieht man zahlreiche For- schungsinstitute und Universitäten aus ganz Deutschland. Ist Deutsch- land weltweiter Vorreiter bei der Lasertechnologie oder trügt dieser Eindruck? Nein, der Eindruck ist korrekt. So- wohl in Forschung und Entwick- lung als auch in der Entwicklung von Lasern und Lasersystemen für die Produktion ist Deutschland ganz vorne/ Weltmarktführer. Die Laser World of Photonics gilt als Leistungsschau der Branche. Auf welche Innovationen sind Sie persönlich in diesem Jahr beson- ders gespannt? Spannend ist vor allem der Aus- tausch mit den Kolleginnen und Kollegen der Branche, denn gera- de für uns Forscher und Entwick- ler ist dieser Dialog hier sehr wich- tig, da so häufig gemeinsam neue Ideen entwickelt und Impulse ge- setzt werden. Das LZH zeigt, welche Potenzi- ale der Laser für die Fertigung von morgen bietet. Foto: LZH Fortsetzung von Seite 3 Laser gegen Unkraut Highest precision Researchers launch initiative for ultrafast lasers E xperts from 13 different Fraunhofer institutes are working on the develop- ment of multi-kW ultrafast lasers and vari- ous applications in the Fraunhofer Cluster of Excellence Advanced Photon Sources (CAPS). Application labs in Aachen and Je- na are being created for this purpose. The Fraunhofer experts will present how they bring precision and speed together at Laser World of Photonics (Hall A2, stand 431). Ultrafast (USP) lasers can process almost any material and are characterized by the highest precision during ablation. However, the systems in the market still do not have enough power to serve many applications with high throughput requirements. By ini- tiating the Fraunhofer Cluster of Excellence Advanced Photon Sources (CAPS), the Fraun- hofer-Gesellschaft has set out to change this sustainably. From the Fraunhofer Institute for Laser Technology ILT in Aachen, Hans- Dieter Hoffmann puts it in a nutshell: “We want to combine the precision of the USP la- ser with the surface throughput of modern cutting and welding lasers.” For this purpose, the cluster will initially advance the development of laser sources. While the Fraunhofer (ILT) engineers are working on slab and disk lasers, Fraunhofer Institute for Applied Optics and Precision Engineering (IOF) in Jena will focus their attention on fibre lasers. “We have now reached 3.5 kW and want to scale the sys- tem up to 10 kW this year,” says Professor Jens Limpert from Fraunhofer IOF. Though, laser source development is only a first step. Partners from science and industry are invited to participate, while the clus- ter acts as a virtual institute in which the 13 Fraunhofer institutes offer their expertise. Presently, the facilities of the first applica- tion lab in Aachen are being completed for application development with multi-kW ul- trafast lasers. The official inauguration will take place on 18 September 2019, coincid- ing with the opening of the Research Cent- er Digital Photonic Production (RCDPP) of RWTH Aachen. The application lab in Jena will open in the fourth quarter of 2019. In addition to the multi-kW ultrafast laser sources, the jointly developed system tech- nology is available in the application labs where engineers will explore applications in four future fields: production, imaging, ma- terials and fundamental science. The goal is to bring together the various expertise in the areas of laser sources, process technol- ogy and application in a way that the part- ners can create competitive concepts that also fit into the vision of a digitized factory. The advantages of the new ultrafast lasers are evident, for example, in the large-area machining of ultra-hard materials. Thus, diamond-composite ceramic pipes for use on the seabed can be processed precisely and quickly with the laser. Other examples are photovoltaic or battery manufacturing. With multi-beam optics, the high laser powers can be used efficiently. Photo: Fraunhofer ILT, Aachen The scaling of the multi-kW ultrafast fibre laser is based on the coherent combination of several individual beams. Photo: Fraunhofer IOF, Jena / Walter Oppel