Laser erobern die Massenfertigung

Zum zwölften Mal fand vom 2. bis zum 4. Mai der Inter­national Laser Techno­logy Congress AKL in Aachen statt. Zu dem europa­weit wichtig­sten Kongress für ange­wandte Laser­technik in der Produk­tion kamen 661 Besucher aus 26 Ländern. Neben der Fach­konfe­renz mit drei separaten Themen­strängen gehörten die Foren zur Prozess­über­wachung und addi­tiven Ferti­gung ebenso zum Programm wie das „Ein­steiger­seminar Laser­technik“ und der „Techno­logie Busi­ness Tag“. Beson­derer Höhe­punkt war die Ver­leihung des Innova­tion Award Laser Techno­logy 2018 im Krönungs­saal des Aachener Rat­hauses.

In den Fachforen „Prozessüberwachung“ und „Additive Fertigung“ standen beispiels­weise Maß­nahmen zur weiteren Auto­mati­sie­rung und der Über­gang zu höheren Stück­zahlen im Vorder­grund. Das Spektrum an Sensoren für die Prozess­über­wachung ist inzwischen breit. Die Auf­gaben lassen sich in drei wesent­liche Bereiche zusammen­fassen: Für die Qualitäts­über­wachung müssen vor, während und nach dem Bearbei­tungs­prozess die rele­vanten Para­meter der Werk­stücke, Prozesse und Werk­zeuge auf­ge­nommen und mit vor­ge­ge­benen Grenzen ver­glichen werden. In einem zweiten Schritt werden diese Daten zu jedem Werk­stück und jeder Schweiß­naht genau doku­men­tiert und ab­ge­legt. Im Rahmen von Industrie 4.0 kann damit sowohl die Produk­ti­vität als auch die nötige Wartung über­wacht und geplant werden. Eine dritte Anwen­dung für Prozess­kontroll­systeme ist die Prozess­opti­mier­ung: In einem geschlos­senen Regel­kreis werden Abwei­chungen von einem Soll­wert erfasst und bestimmte Prozess­para­meter korri­giert bis ein Optimum erreicht ist. So lässt sich ein neuer opti­mierter Satz von Prozess­para­metern erzeugen und als Soft­ware­update in jeder Maschine speichern. Ein ähn­licher Regel­kreis wäre für additive Ver­fahren wünschens­wert, lässt sich aber noch nicht reali­sieren. Mit Blick auf das rapide Markt­wachstum von etwa siebzig Prozent im Jahr 2017 für additive Techno­logien dürfte das aber zu den aktu­ellen Auf­gaben in dem Bereich gehören.

Gegenstand intensiver Forschung sind bereits seit vielen Jahren Femto­sekunden- bezie­hungs­weise UKP-Laser – jetzt sind sie auch in der industri­ellen Produk­tion ange­kommen. Während heute UKP-Laser mit einigen Hundert Watt in den Markt drängen, hat sich ein Cluster mit zwölf Fraun­hofer-Insti­tuten vor­ge­nommen, die Techno­logie auf ein völlig neues Niveau zu heben. Unter Führung der Fraun­hofer-Insti­tute für Laser­technik und für ange­wandte Optik und Fein­mechanik wollen die Partner Laser­quellen und Prozess­technik für Leis­tungen bis zwanzig Kilo­watt ent­wickeln. An den beiden Insti­tuten in Aachen und Jena werden schon 2018 Applika­tions­labore ein­ge­richtet, damit die Projekt­partner früh­zeitig mit Ver­suchen für die Appli­ka­tions­ent­wick­lung beginnen können.

Den Startschuss für eine neue und zukunftsweisende Form der inter­diszi­pli­nären univer­si­tären Zusammen­arbeit gab Rein­hart Poprawe, Inhaber des Lehr­stuhls für Laser­technik an der RWTH Aachen und Leiter des Fraun­hofer-ILT: Im „I3-Research Center for Digital Photonic Pro­duc­tion“ werden künftig Wissen­schaftler von 17 Insti­tuten aus sechs Fakul­täten der RWTH Aachen die Nutzung der einzi­gartigen physi­ka­lischen Eigen­schaften des Photons für die Pro­duk­tion der Zukunft gemein­sam erforschen. Für diese inter­diszi­pli­näre Forschungs­program­matik wird im Herbst 2018 ein vom Bund und Land finan­zierter Forschungs­neubau fertig­ge­stellt.

Der International Laser Technology Congress wird vom Fraun­hofer-Institut für Laser­technik orga­ni­siert und vom Euro­pean Photonics Industry Con­sor­tium, dem Arbeits­kreis Laser­technik e. V., dem Euro­pean Laser Insti­tute e. V., dem OptecNet Deutsch­land e. V. und den Industrie­ver­bänden SPECTARIS, VDA, VDMA und VDI unter­stützt. Die Laser-Community trifft sich wieder auf dem AKL’20 vom 6. bis zum 8. Mai 2020 in Aachen.

Fh.-ILT / RK