04. Dezember 2022 
 
25. Oktober 2022

High-Power-UKP-Prozesse

Gemeinsam mit Hamamatsu hat das Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT in Aachen ein Labor für die Prozessentwicklung zur Lasermaterialbearbeitung mittels ultrakurz gepulster Laserstrahlung aufgebaut. Dort wurde gemeinschaftlich ein industrieller Bearbeitungskopf entwickelt, der Lasermaterialbearbeitung mit maßgeschneiderter, dynamischer Strahlformung und großen mittleren Leistungen für unterschiedlichste Anwendungsbereiche ermöglicht. Der neue Spatial Light Modulator von Hamamatsu kann dabei Laserleistungen bis 150 Watt dauerhaft umsetzen.

Foto: Fraunhofer ILT, AachenFoto: Fraunhofer ILT, Aachen
Im »Joint Application Lab« von Hamamatsu und dem Fraunhofer ILT können Fertigungsprozesse mit einem scannerbasierten Prozesskopf mit integriertem Hochleistungs-SLM untersucht werden
Multistrahlsysteme sind der Schlüssel zur Skalierung

Ultrakurz gepulste (UKP) Laserstrahlung kann so gut wie jedes Material mit höchster Präzision bearbeiten. Um die Wirtschaftlichkeit der UKP-Bearbeitung weiter zu steigern, wurden Systeme mit mehr als 100 Watt entwickelt, sodass eine Skalierung der Prozesse zu höheren Geschwindigkeiten und niedrigeren Stückkosten möglich wird. Eine populäre Lösung zur Umsetzung der großen Laserleistungen ist dabei die Aufteilung der hochenergetischen Strahlung in viele Einzelstrahlen. Dieser Ansatz findet insbesondere bei der flächigen Lasermaterialbearbeitung oder auch bei periodischen Mustern wie Filtern bereits industrielle Anwendung.

Um aus einem einfallenden Strahl ein parallelisiertes Strahlbündel mit einer Vielzahl von Teilstrahlen zu erzeugen, werden Phasenmasken genutzt. Das funktioniert dynamisch mit Spatial Light Modulatoren (SLM) oder statisch mit diffraktiven optischen Elementen (DOE) aus Glas. SLM können das Phasenmuster und damit auch die Strahlmatrix dynamisch ändern, die statischen DOE halten dafür größere mittlere Leistungen aus.

Besonders für die Entwicklung von Fertigungsprozessen mittels UKP-Laserstrahlung bieten sich die SLM an, da sich mit ihnen die Strahleigenschaften sukzessive anpassen und maßschneidern lassen. Das betrifft sowohl das Strahlprofil als auch die Anordnung der Einzelstrahlen. In der Serienfertigung sind die SLM vorteilhaft, wenn im Prozess Strahlmuster dynamisch verändert werden müssen. Sind die Strahlparameter bekannt und statisch, dann sind DOE die bessere Wahl.

»Joint Application Lab« am Fraunhofer ILT

Gemeinsam mit dem SLM-Hersteller Hamamatsu wurde am Fraunhofer ILT ein »Joint Application Lab« eingerichtet. Dort steht ein industrietauglicher Prototyp zur Entwicklung von Fertigungsprozessen bereit. Dazu gehört ein scannerbasierter Prozesskopf, in den der neue Hochleistungs-SLM von Hamamatsu integriert ist. Der Kopf ist in eine 3-Achs-Maschine mit einem 150 W UKP-Laser integriert.

Der neue SLM wurde auf hohe Durchschnittsleistungen optimiert und wird derzeit in den Markt eingeführt. Hamamatsu wurde beim Aufbau des neuen Labors im Rahmen des SIP-Programms von der japanischen Regierung gefördert.

SLM für hohe Leistungen in der Anwendung

In Aachen wird das System mit dem neuen SLM seit Mai 2022 für verschiedene Prozesse eingesetzt. Dabei wurde der Flächen- und Volumenabtrag mit verschiedenen Strahlprofilen und Fokusdurchmessern untersucht. Mit dem flexiblen Flüssigkeitsmodulator entfällt der Aufwand eines Werkzeugwechsels.

Bei der Umsetzung von großen mittleren Laserleistungen und der Skalierung von UKP-Prozessen ist die Wärmeverteilung im Werkstück von zunehmender Bedeutung. Mit Unterstützung durch das Lehr- und Forschungsgebiet für Nichtlineare Dynamik der Laser-Fertigungsverfahren NLD der RWTH Aachen University können am Fraunhofer ILT die Prozesse komplett simuliert werden. So kann die Energieverteilung und damit der Wärmeeintrag innerhalb einer parallelisierten Strahlverteilung optimiert werden.

Im »Joint Application Lab« unterstützt das Fraunhofer ILT seine Kunden bei der Entwicklung von Fertigungsprozessen. Darüber hinaus werden das Wissen und die entwickelte Technik auch in neuen Forschungsprojekten eingesetzt.


Weitere Nachrichten zu "EuroBLECH":


20. November 2020

EuroBLECH 2021 verschoben: 26. Internationale Technologiemesse für Blechbearbeitung findet im Oktober 2022 in Hannover statt

Mack Brooks Exhibitions hat die Verschiebung der EuroBLECH bekannt gegeben, die vom 9. – 12. März 2021 auf dem Messegelände in Hannover stattfinden sollte. Die nächste EuroBLECH, 26. Internationale Technologiemesse für Blechbearbeitung, wird somit in ihren normalen Messerhythmus zurückkehren und findet vom 25. – 28. Oktober 2022 statt. Diese Entscheidung wurde im Hinblick auf die derzeitige Covid-19-Pandemie und nach Gesprächen mit Ausstellern und Partnern, die über die letzten Wochen und Monate stattgefunden haben, getroffen. Unsicherheiten rund um Reiserestriktionen waren ebenfallsein ausschlaggebender Faktor aufgrund des internationalen Charakters der EuroBLECH. (mehr …)


23. Oktober 2018

EuroBLECH: Umformen und Fügen in nur einem Schritt

Ein neues, extrem präzises und effizientes Verfahren ermöglicht das Umformen und Fügen von Blechbauteilen in nur einem Arbeitsschritt. Welche Hürden dabei zu meistern waren, erläutert Umformtechnik-Experte Dr.-Ing. Sven Hübner im Gespräch mit DIE MESSE. (mehr …)


23. Oktober 2018

EuroBLECH mit Schwerpunkt Industrie 4.0 und Big Data

Zur 25. Veranstaltung der EuroBLECH stehen vom 23. bis 26. Oktober 2018 Industrie 4.0, Big Data und die Digitalisierung im Mittelpunkt. Gerade für kleine und mittelständische Unternehmen bieten diese Entwicklungen derzeit enormes Potential, heißt es beim Messeveranstalter Mack Brooks Exhibitions. (mehr …)



18. Oktober 2018

EuroBLECH ist „Am Puls der Digitalisierung“

Industrie 4.0 und die damit verbundene Smart Factory sind inzwischen auch in der Blechbearbeitung vollständig angekommen. Diese Entwicklung spiegelt auch das diesjährige Motto der EuroBLECH „Am Puls der Digitalisierung“ wider. Die Messe findet vom 23. bis 26. Oktober 2018 in Hannover statt. (mehr …)


3. November 2017

Euroblech 2018: Startschuss für Standreservierung

Mack Brooks Exhibitions gibt den Startschuss für die Standreservierung der Euroblech. Die Leitmesse der Blechbearbeitungsindustrie, die vom 23. bis 26. Oktober 2018 auf dem Messegelände in Hannover stattfindet, belegt erneut acht Messehallen. (mehr …)



30. August 2016

EuroBLECH startet Wettbewerb

Die EuroBLECH 2016 lädt zum Online-Wettbewerb "Die nächste Generation der Blechbearbeitung" ein: Unternehmen und Einzelpersonen werden dabei in sechs Kategorien ausgezeichnet. (mehr …)


1. März 2016

EUROBLECH belegt acht Hallen

Die EUROBLECH 2016, die 24. Internationale Technologiemesse für Blechbearbeitung, findet vom 25. – 29. Oktober 2016 auf dem Messegelände in Hannover statt und belegt acht Hallen. (mehr …)

 

MESSENAVIGATOR
METALLE / WERKZEUGE
ALLE TERMINE

E-PAPER EUROBLECH

NEWSLETTER
Bleiben Sie auf dem neuesten Stand: Nutzen Sie unseren exklusiven Newsletter "Metalle / Werkzeuge" und erfahren Sie alles aus der Welt der internationalen Messewirtschaft - kostenlos, einmal monatlich.
Ihre E-Mail-Adresse:
 
© 2018 by Connex AG