Lasertechnik schneidet in mehreren Branchen gut ab
Ob Automobilbau, Metallverarbeitung, Elektronik oder Medizin – das Universalwerkzeug Laser ist aus Industriealltag und Konsumwelt nicht mehr wegzudenken. Doch die Innovationskraft des Lasers ist noch längst nicht erschöpft. Das belegen die 40 Fachvorträge, 60 Live-Präsentationen und 30 Ausstellungsstände auf dem diesjährigen Aachener Kolloquium für Lasertechnik (AKL06) vom 3. bis 5. Mai.
Der Veranstalter des AKL06, das Aachener Fraunhofer-Institut für Lasertechnik (ILT), erwartet rund 400 Teilnehmer aus Industrie, Forschung und Entwicklung. Kurz vor dem Aachener Kolloquium sieht Peter Leibinger die deutschen Anbieter in einer hervorragenden Marktstellung. „Die deutsche Laserindustrie ist Weltmarktführer, tonangebende Unternehmen sind in Deutschland zu Hause“, so der Vorsitzende des Geschäftsbereichs Lasertechnik/Elektronik der Trumpf-Gruppe und Vorsitzender der Arbeitsgemeinschaft Laser und Lasersysteme im VDMA.
Der Bereich Lasersysteme für die Materialbearbeitung erreicht 2005 ein neues Rekordvolumen von 4,8 Mrd. €
Die deutschen Firmen bedienen dabei einen Weltmarkt, der im Bereich Lasersysteme für die Materialbearbeitung in 2005 ein neues Rekordvolumen von 4,8 Mrd. € erreichte (2004: 4,65 Mrd. €). Auf den Sektor Lasermakrobearbeitung entfielen dabei 3,7 Mrd. €, während es Laser für die Mikrobearbeitung auf 1,1 Mrd. brachten. Aber: „Bereits im Jahr 2010 wird der Anteil der Laserbearbeitungssysteme für die Mikrotechnik ungefähr 35 % des Weltmarktvolumens stellen“, prognostiziert Arnold Mayer, Geschäftsführer des Marktforschungsunternehmens Optech Consulting in der Schweiz.
Die Anwendungsbereiche der Mikrobearbeitung sind vielfältig: Spinndüsen in der Textilindustrie sind nur ein Beispiel für präzise Mikrolöcher in Metallen. Besonders schwierig wird es, wenn die Bohrung konisch sein muss und sich ihr Querschnitt in Bohrrichtung aufweitet.
Auf dem Aachener Kolloquium stellen Fachleute deshalb Verfahren vor, mit denen auch exotische Geometrien präzise gebohrt werden können. Eines davon haben ILT-Forscher entwickelt. „Mit der Wendelbohroptik können wir kreisrunde Bohrungen mit Durchmessern von bis zu 30 µm erzeugen“, sagt Welf Wawers von der Abteilung Mikrostrukturierung. „Bei konischen Bohrungen kann der Durchmesser des Lochs am Austritt doppelt so groß sein wie am Eintritt.“ Die ILT-Forscher konnten schon bis zu 2 mm dicke Werkzeug- und Edelstähle erfolgreich bearbeiten. Der Clou: Das Laserlicht strahlt mittels eines Prismas unter einem variablen Winkel auf das Werkstück. Wie auf einer Wendeltreppe, die nach unten weiter wird, arbeitet sich der doppelkegelförmig rotierende Strahl in die Tiefe des Materials.
Synova, Schweiz: Vorreiter auf dem Gebiet der optimierten Präzisionsbearbeitung von Mikrobauteilen durch wasserstrahlgeführte Laser
Ein weiteres AKL-Thema ist die optimierte Präzisionsbearbeitung von Mikrobauteilen durch weiterentwickelte, wasserstrahlgeführte Laser. Vorreiter auf diesem Gebiet ist das schweizerische Unternehmen Synova. Den Spezialisten dort ist es gelungen, einen Laserstrahl in einen dünnen Wasserstrahl einzukoppeln. Der große Plus dieses Verfahrens: Im Gegensatz zum herkömmlichen Laserschneiden erfolgt der Schnitt grat- und ablagerungsfrei und ohne thermische Schäden am Werkstück, da der Wasserstrahl die Zeit zwischen den Pulsen zum Kühlen nutzt. „Mit dem wasserstrahlgeführten Laser gelingt ein sehr sauberer Schnitt,“ so Geschäftsführer Bernold Richerzhagen. Das Verfahren biete bei Strahldurchmessern zwischen 22 µm und 50 µm Bearbeitungsgenauigkeiten bis zu 1 µm.
Aber auch in der Welt der Makrobearbeitung bleibt Lasertechnik innovativ, wie Laserfact aus Aachen mit ihrem „Kombikopf“ auf dem AKL06 belegen wird. „Laserfertigungsanlagen sind in der Regel auf ein Bearbeitungsverfahren festgelegt oder es sind zeitaufwändige Rüstarbeiten zwischen Schneid- und Schweißanwendungen erforderlich“, erläutert dazu Laserfact-Geschäftsführer Harald Dickler. Durch die Fertigung mit Kombi-Bearbeitunggsköpfen für CO2- und Nd:YAG-Laser in einer multifunktionalen Fertigungszelle würden deutlich kürzere Prozessketten, geringere Produktionskosten und darüber hinaus eine höhere Fertigungspräzision erreicht. „Es kann dabei in beliebiger Reihenfolge flexibel, schnell und sicher geschnitten und geschweißt werden“, freut sich Harald Dickler.
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