Faktor 1000: Leistungsstarke Laser für die Automobilindustrie

Das Laserinstitut Hochschule Mittweida (LHM) ist Teil eines europäischen Konsortiums im Horizon 2020-Projekt PULSE zur Entwicklung schnellerer und ressourcenschonender Produktionswerkzeuge für den Automobilbau und hier für alle Fragen der Strahlführung zuständig.
Ziel ist ein neues Lasersystem für die Materialbearbeitung: Mit einer durchschnittlichen Leistung von 2,5 kW und einer Pulsleistung von 100 MW in einem einzigen Impuls wird es härtesten Borstahl schneiden – und das bis zu eintausendmal schneller und mit weniger Abfallprodukten als mit aktueller Technologie.

Das Laserinstitut Hochschule Mittweida (LHM) ist Teil eines europäischen Konsortiums zur Entwicklung schnellerer und ressourcenschonender Produktionswerkzeuge
Das Projekt PULSE ist ein über das „Horizon 2020“-Programm gefördertes EU-Projekt, das sich zum Ziel gesetzt hat, ein neues Lasersystem für die Materialbearbeitung zu entwickeln: Mit einer durchschnittlichen Leistung von 2,5 kW und einer Pulsleistung von 100 MW in einem einzigen Impuls ist es in der Lage, den härtesten Borstahl im Automobilbau zu schneiden – und das bis zu eintausendmal schneller und mit weniger Abfallprodukten als mit aktueller Technologie. Kombiniert ist diese Leistungsfähigkeit mit der Verfeinerung von Gravuren für Fahrzeugteile in unvorstellbaren Geschwindigkeiten und in Mikrometergenauigkeit Dazu kommt die Fähigkeit zum Mikroschweißen von ungleichen Metallen für Solarthermieabsorber.

An dem mit über 5,2 Millionen Euro geförderten Projekt wirken zwölf Partner aus sechs verschiedenen Ländern mit, darunter die Hochschule Mittweida.

Das LHM ist im Projekt PULSE für alle Fragen der Strahlführung zuständig. In Mittweida wird das Laserscan-System entwickelt, das notwendig ist, um das Hochgeschwindigkeitspotenzial der entwickelten Hochleistungs-Ultrakurzpuls-Laser auszuschöpfen. Der Scanner verwendet ein optisch verzerrungsfreies Doppelpolygon mit großer Apertur, was einerseits eine starke Fokussierung der Laserstrahlung und anderseits eine hohe Laserleistungsbelastung ermöglicht. Damit ist es möglich, den Laserstrahl mit unvorstellbaren Geschwindigkeiten von über einem Kilometer pro Sekunde, d.h. mehrfacher Überschallgeschwindigkeit, über das Werkstück zu führen – und dies unter Einhaltung der geforderten Präzision.

Zudem können große Scanfelder realisiert werden und so die Produktivität der Prozesse weiter verbessert werden. Darüber hinaus besitzt der Polygonscanner eine extrem schnelle Elektronik, die es ermöglicht, den Laser sehr schnell ein- und auszuschalten und so komplexe Strukturen zu erzeugen. Dies ist besonders für Strukturierungs- bzw. Oberflächenmodifikationsprozesse erforderlich, die ebenfalls Bestandteil des PULSE-Projektes sind.

Prof. Dr.-Ing. André Streek, Professor für innovative Lasertechnologien an der Hochschule Mittweida: „Es ist sowohl eine große Chance als auch eine inspirierende Herausforderung für uns, unsere Hochgeschwindigkeits-Scantechnologie auf ein industrielles Niveau zu heben. Die Kombination aus Scanner und Kurzpulslasersystem in der Leistungsklasse von mehreren Kilowatt ist einzigartig und zeigt generell das hohe Niveau der Laserforschung in Europa. Der Einsatz dieser Technologien ermöglicht völlig neue Anwendungsgebiete für die Lasertechnik.“

Förderung:
Das Projekt hat ein Budget von mehr als 5,2 Millionen Euro über einen Zeitraum von 4 Jahren. Es wird im Rahmen der Finanzhilfevereinbarung Nr. 824996 aus dem Forschungs- und Innovationsprogramm der Europäischen Union Horizon 2020 finanziert. PULSE ist eine Initiative des Photonics Public Private Partnership.

Wissenschaftlicher Ansprechpartner:
Prof. Dr.-Ing. André Streek

Hochschule Mittweida - University of Applied Sciences
Fakultät Ingenieurwissenschaften
Technikumplatz 17
09648 Mittweida
Tel.: +49 (0) 3727 / 58-1837
Fax: +49 (0) 3727 / 58-21837
eMail: streek@hs-mittweida.de

Weitere Informationen:
https://www.forschung.hs-mittweida.de/nc/detailansicht/select/eu-forschung/article/189544/fokus-forsch-bb227b180a.html
https://www.pulse-laser.eu/