MIT DEM RICHTIGEN PROZESS ZUM ZIEL.

Finden Sie hier einen Überblick über die verschiedenen Prozesse der Materialbearbeitung und lernen sie die Einsatzbereiche der einzelnen Verfahren kennen. Wir helfen Ihnen gerne, die Vorteile der Lasertechnik für Ihre vielfältigen Produktionsprozesse optimal nutzbar zu machen. Sprechen Sie uns an.

Laserstrahlschweißen

Eine gute Fügung

Das Laserstrahlschweißen hat sich in den letzten Jahren immer mehr als industrielle Fügetechnik etabliert. Dabei sprechen die Vorteile der Lasertechnik für sich: Durch präzise und flexible Fügeprozesse erzeugen wir mechanisch belastbare und – im Falle metallischer Werkstoffe – hochtemperaturfeste und elektrisch leitfähige stoffschlüssige Verbindungen. Was gerade auch für die technologischen Herausforderungen der Zukunft, beispielsweise im Bereich der Elektromobilität, großes Potential birgt.

Ausgestattet mit einem breiten Spektrum an Laserstrahlquellen, den entsprechenden Führungs- und Positioniermaschinen sowie dem nötigen werkstofftechnischen und konstruktiven Know-how, sind wir für nahezu jede schweißtechnische Aufgabe im Metall- wie im Nichtmetallbereich gerüstet:

• Konventionelles und Remote-Laserstrahlschweißen im Mikro- und Makrobereich
• Verarbeitung unterschiedlicher Materialien (artgleich sowie artungleich)
• Schweißen schwierig schweißbarer Werkstoffe
• Feinschweißen von filigranen Bauteilen
• Glasschweißen

Eine intelligente Prozesssensorik und -analyse ermöglicht es, Fehler beim Laserstrahlschweißen zu detektieren und zu vermeiden.

Stand der Technik ist uns jedoch nicht genug: In zahlreichen Forschungskooperationen befassen wir uns mit der Erweiterung bestehender Grenzen beim Laserstrahlschweißen, beispielsweise hinsichtlich Robustheit, Bearbeitungsgeschwindigkeit und Werkstoffspektrum.

Laserstrahllöten

Im richtigen Lot

Die Anforderungen an die industrielle Fügetechnik nehmen stetig zu. Eine stabile Materialverbindung ist oftmals nicht genug. Gerade im Automobilbau sowie in der Halbleiter-, Elektronik- oder Optoelektronikproduktion lassen sich die Vorzüge der Lasertechnik optimal nutzen. Nachbearbeitungsfreie sowie optisch ansprechende Nahtverbindungen im Sichtbereich und punktgenaue Fügestellen im Mikromaßstab sind das Ergebnis unserer Projekte zum:

• Laserstrahlhartlöten von Blechbauteilen und mechatronischen Bauteilen
• Laserstrahlweichlöten von elektronischen Komponenten

Von der Bahnlötung im modernen Karosseriebau bis hin zum Hartlöten von Leistungselektronik ist durch intelligente Prozessauslegung und -führung fast alles möglich. Mit der nahezu verzugsfreien Verbindung artungleicher Materialien mittels Lasertechnik konnten bereits viele neue Anwendungsfelder erschlossen werden. Um das Optimierungspotenzial bezüglich der Prozessgeschwindigkeit und -qualität zukünftig weiter auszuschöpfen, arbeiten wir mit den modernsten Verfahren der Prozessüberwachung und entwickeln diese kontinuierlich weiter.

Laserstrahltrennen

Auf getrennten Wegen

Beim Schneiden zeigt die Lasertechnik ihre einzigartige Flexibilität: Durch eine angepasste Prozessführung können wir nahezu alle Materialien in unterschiedlichen Stärken mit höchster Qualität trennen.

Durch den räumlich begrenzten Energieeintrag und seine sehr hohen Intensitäten ist der Laserstrahl ein universelles Werkzeug für die Bearbeitung von metallischen wie nichtmetallischen Werkstoffen. So können mit Hilfe der Lasertechnik nur wenige Mikrometer dicke Folien ebenso geschnitten werden, wie Zentimeter dicke Bleche. Durch die Wahl einer geeigneten Laserwellenlänge lassen sich auch stark reflektierende Materialien – beispielsweise Kupfer – gut bearbeiten.

Die Entwicklung des Hochgeschwindigkeitsfeinschneidens dünner Bleche ermöglicht es durch angepasste Lasersystemtechnik und Prozessführung selbst feinste Konturen mit spitzen Winkeln und dünnsten Stegen auszuschneiden.

Die Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter des blz verfügen über umfassende Expertise in folgenden Bereichen:

• Laserstrahltrennen und -strukturieren von metallischen Inserts zur Erzeugung duroplastischer Hybrid-Strukturen
• Hochgeschwindigkeitsfeinschneiden
• Schneiden von 3D-Bauteilen
• Schneiden von Gläsern, Keramiken und Halbleiterwerkstoffen

Präzisionsbearbeitung

Gar nicht oberflächlich

Der Markt für Ultrakurzpulsanwendungen wächst. Gerade in der Elektronik- und Mobilfunkindustrie gibt es vielfältigste Einsatzgebiete für die Lasertechnik. Ultrakurzgepulste Lasersysteme mit herausragenden Strahleigenschaften ermöglichen eine hochpräzise und schnelle Mikromaterialbearbeitung. Gekoppelt mit einer hohen Abtragseffizienz können wir mit geeigneten Verfahren auch thermisch hochempfindliche Materialien optimal bearbeiten und Freiformgeometrien erzeugen. Umfangreiches Know-how zu Laserprozessen auf ultrakurzer Zeitskala, Simulation, Optikentwicklung, Laserstrahlführung und -formung sowie zum Aufbau von Prototypensystemen erlaubt es uns, ein großes Spektrum an Dienstleistungen in der Präzisionsbearbeitung anbieten zu können:

• Erzeugung geordneter Mikro- und Nanostrukturen an Oberflächen und im Volumen
• Kalte Bearbeitung beliebiger Werkstoffe
• Mikrobohrungen bis 20 μm Bohrlochdurchmesser

Ausgestattet mit modernen Kurzpuls- und Ultrakurzpulslasern bearbeiten wir verschiedenste Werkstoffe. Die Strukturierung und Veränderung der Oberflächen sowie das Trennen sind dabei typische Aufgaben und Tätigkeitsschwerpunkte.

Additive Fertigung

Individualität in Serie

Zeit- und damit kostensparende Produktentwicklungen sind heute wichtige Faktoren wirtschaftlichen Erfolgs. Wir nutzen die Technologie der Additiven Fertigung, um dreidimensionale Funktions- und Anwendungsprototypen, aber auch fertige Werkzeuge und Bauteile schichtweise aufzubauen.

Die Technologie der Additiven Fertigung ermöglicht die Herstellung individueller Bauteile aus Pulvern, Flüssigkeiten oder Materiallagen einer Vielzahl verschiedener Werkstoffe. Wir sind dabei Verfahren zu entwickeln, um komplette Baugruppen mit zusätzlichen elektrischen und optischen Funktionalitäten produzieren zu können.

Durch die Qualifikation neuer Werkstoffe wollen wir das Einsatzspektrum dieser generativen Verfahren erweitern und neue Applikationen aufzeigen. Dabei stehen folgende Aspekte im Fokus unserer Arbeit:

• Additive Fertigung von polymeren Bauteilen
• Laserstrahlschmelzen von Metallen aus dem Pulverbett
• Laser-Pulverauftragschweißen
• Realisierung dreidimensionaler Funktions- und Anwendungsprototypen
• Erzeugung von Baugruppen mit elektrischen und optischen Funktionalitäten
• Pulveranalyse, Datenvorbereitung und Nachbearbeitung

Neben allen Vorteilen, welche die Technologie der Additiven Fertigung mit sich bringt, stellt der Einsatz generativer Fertigungsverfahren in der eigenen Produktion viele Unternehmen vor große Herausforderungen. Um Anwendern den Einstieg in die Additive Fertigung zu erleichtern, betreibt das blz in Zusammenarbeit mit dem Lehrstuhl für Photonische Technologien der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg das Anwenderzentrum Additive Fertigung.

Prozessanalyse

Der gläserne Prozess

Indem wir individuelle Fertigungssituationen nachstellen und untersuchen, unterstützen wir Unternehmen bei der gezielten Lösung auftretender Probleme beim Einsatz von Lasertechnik. Das für die Analyse und Regelung der Prozesse zum Einsatz kommende systemtechnische Spektrum reicht von optischen, akustischen und mechanischen Sensoren bis hin zur Überwachung unter Einsatz von Hochgeschwindigkeits- und Thermokameras.

Mit Hilfe von Simulationen können zudem verschiedenste Szenarien abgebildet sowie Einflussfaktoren und deren Wirkung identifiziert werden. Um alle Möglichkeiten der Simulation auszuschöpfen, arbeiten wir daran, nicht nur einzelne physikalische Phänomene isoliert zu betrachten, sondern den kompletten Laserprozess in einem gesamtheitlichen Modell abzubilden.

Unser Leistungsportfolio im Überblick:

• Prozessüberwachung und Sensorik
• Modellbildung und Simulation
• Analytik
• Fehlerursachenerkennung