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Durch das Zusammenlegen von Fertigungsverfahren werden zeitaufwendige Rüstarbeiten vermieden, kürzere Prozessketten ermöglicht und Produktionskosten gesenkt. Einen ersten Schritt in der Zusammenlegung zweier Fertigungsverfahren - nämlich dem Schweißen und Schneiden mit Laser - wagten nun die Ingenieure des Aachener Fraunhofer-Instituts für Lasertechnik ILT. Der neu entwickelte Kombikopf mit Autonomer Düse und Fokussieroptik für Nd:YAG und CO2- Laser ermöglicht erstmals das wechselseitige roboterunterstützte Laserschneiden und -schweißen ohne Werkzeugwechsel. Bei einem Pkw-Dachrahmen werden exemplarisch in einer Aufspannung in schnell wechselnder Folge Ober- und Unterschalen verschweißt, Ausbrüche geschnitten und Laschen eingeschweißt. Auf der internationalen Fachmesse LASER 05 in München wird der Kombikopf vom 13.06. bis zum 16.06.05 erstmals dem breiten Fachpublikum vorgestellt. Weitere Informationen unter http://www.ilt.fraunhofer.de.
Der Traum eines jeden Produktionsleiters ist der Einsatz einer Fertigungsanlage, die sämtliche für die Produktion notwendigen Fertigungsverfahren vereint. Zeitaufwendige Rüstarbeiten würden vermieden, kürzere Prozessketten ermöglicht und Produktionskosten gesenkt. Leider gibt es die Allround-Maschine nicht! Einen ersten Schritt in der Zusammenlegung zweier Fertigungsverfahren - nämlich dem Schweißen und Schneiden mit Laser - wagten nun die Ingenieure des Aachener Fraunhofer-Instituts für Lasertechnik ILT. Der neu entwickelte Kombikopf mit Autonomer Düse und Fokussieroptik für Nd:YAG und CO2- Laser ermöglicht erstmals das wechselseitige roboterunterstützte Laserschneiden und -schweißen ohne Werkzeugwechsel. Bei einem Pkw-Dachrahmen werden exemplarisch in einer Aufspannung in schnell wechselnder Folge Ober- und Unterschalen verschweißt, Ausbrüche geschnitten und Laschen eingeschweißt. Auf der internationalen Fachmesse LASER 05 in München wird der Kombikopf vom 13.06. bis zum 16.06.05 erstmals dem breiten Fachpublikum vorgestellt. Neben diesem Highlight können sich die Laseranwender von weiteren Innovationen des Fraunhofer ILT überzeugen:
Zur Verbesserung der statischen und insbesondere der dynamischen Festigkeitswerte reiner Nietverbindungen im Schienenfahrzeugbau wurde am Fraunhofer ILT ein kombiniertes Verfahren von Nieten und Laserstrahlschweißen entwickelt, das eine verzugsarme und flexible Fertigung ohne aufwendige Spanntechnik erlaubt. Das unter dem Namen eSIE.CONNECT urheberrechtlich geschützte und patentierte Fügeverfahren vereint zwei Vorteile: einerseits werden Schweißverbindungen erzeugt, die vergleichbare Festigkeitswerte wie der Grundwerkstoff aufweisen und damit wesentlich höher liegen als bei reinen Nietverbindungen; andererseits ermöglicht der Einsatz der Niettechnik eine genaue und schnelle Fixierung sowie Montage großflächiger Bauteile ohne Benutzung aufwendiger Spanntechnik. Das im Rahmen eines seitens des BMBF und der Forschungsvereinigung Stahlanwendung e.V. geförderten Projektes entwickelte Verfahren eSIE.CONNECT wurde vom Projektkoordinator Siemens Transportation Systems beim Eisenbahn-Bundesamt zur Zulassung eingereicht. Auf dem Fraunhofer Stand wird eine vorgenietete und lasergeschweißte Waggonseitenwand erstmals öffentlich vorgestellt.
Zur Erzeugung von kreisrunden Präzisionsbohrungen, wie sie beispielsweise in Mikrodosiersystemen der Medizintechnik oder in Einspritzdüsen der Automobilindustrie benötigt werden, hat das Fraunhofer ILT eine sehr kompakte Wendelbohroptik entwickelt, die in einfacher Form in Laseranlagen integriert werden kann. Bei Rotationsfrequenzen von bis zu 50.000 U/min und gleichzeitiger Drehung von Strahlform und Polarisation können Bohrungsdurchmesser von 30 bis 300 Mikrometer erzielt werden. Durch Verkippung des Laserstrahls lassen sich sogar konische Bohrungen mit einem Aufweitungsverhältnis von 1 zu 2 realisieren.
Neben den Verfahren zählt die Entwicklung maßgeschneiderter Laser zu den Spezialitäten des Fraunhofer ILT. Auf der LASER 05 in München werden innovative Lasersysteme demonstriert, die hinsichtlich räumlicher, zeitlicher und spektraler Eigenschaften auf die jeweiligen Anwendungen zugeschnitten sind. So erlaubt ein am Fraunhofer ILT entwickeltes laserbasiertes Reinigungssystem die berührungslose und verschleißfreie Entfernung von Schienenbelägen mit einer Fahrgeschwindigkeit bis zu 60 km/h. Die dünnen Filme auf Eisenbahnschienen reduzieren die Traktion zwischen Rad und Schiene und setzen somit das Beschleunigungs- und Bremsvermögen von Schienenfahrzeugen herab. Der Einsatz des Lasers reduziert im Vergleich zu konventionellen Reinigungsverfahren den Verschleiß von Rad und Schiene und vermeidet den Umgang mit Reinigungsmitteln. Kernelemente des ILT-Systems sind ein maßgeschneiderter Laser und eine auf der LASER 05 erstmalig präsentierte Transformationsoptik mit automatischer Fokuslageeinstellung und integrierter Prozessüberwachung.
Der Einsatz diodengepumpter Festkörperlaser als Sender für die Freiraumsatellitenkommunikation erlaubt höhere Bandbreiten bei reduzierter Senderleistung als konventionelle Mikrowellensysteme. Die Daten werden zwischen den Satelliten mit Hilfe optischer Terminals ausgetauscht. In Zusammenarbeit mit der Firma TESAT Spacecom wurden am Fraunhofer ILT im Auftrag des DLR maßgeschneiderte Diodenlaser-Pumpmodule für den Weltraumeinsatz entwickelt. Die Module stellen hohe Anforderungen an Zuverlässigkeit, Robustheit und Kompaktheit.
Neben diesen Systemen werden auf der LASER 05 weitere maßgeschneiderte Laser präsentiert. So werden in der Mikrostrukturierung und in der Spektroskopie zur Qualitätskontrolle in der Produktion effizientere Prozesse gefordert. Mit Hilfe eines am Fraunhofer ILT entwickelten faserbasierten Einspritzlasers werden hierzu Pulsfolgen im Nanosekundenbereich mit frei einstellbaren Parametern wie Pulsdauer (1 ns - 100 ns), Pulsabstand (100 ns und 50 us) und Pulsamplitude erzeugt. Mit den auf der LASER 05 gezeigten Systemen werden Pulsspitzenleistungen von 30 kW erreicht.
Weitere Informationen erhalten Interessenten auf dem
Fraunhofer-Gemeinschaftsstand
Nr 145 in Halle B3.
Dort findet am Dienstag 14.06.2005 von 11h bis 12.30h ein Pressegespräch
mit den Experten der beteiligten Fraunhofer Institute statt. Während des anschließenden Imbisses besteht die Möglichkeit zu individuellen Interviews.
http://www.ilt.fraunhofer.de "Weitere Hintergrundinfos zu den Highlights des Fraunhofer ILT sowie Bildmaterial in Druckqualität zum Herunterladen"
http://www.laser.de "Weitere Informationen zur internationalen Fachmesse LASER 05 vom 13.06. bis 16.06.2005 in München"
Kombikopf zum Laserschweißen und -schneiden ohne Werkzeugwechsel
Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT Aachen
None
Linienoptik zum Reinigen von Einsenbahnschienen mit Laser
Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT Aachen
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Criteria of this press release:
Economics / business administration, Electrical engineering, Energy, Materials sciences, Mathematics, Mechanical engineering, Physics / astronomy
transregional, national
Research results, Transfer of Science or Research
German
Kombikopf zum Laserschweißen und -schneiden ohne Werkzeugwechsel
Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT Aachen
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Linienoptik zum Reinigen von Einsenbahnschienen mit Laser
Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT Aachen
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