Fertigungsverfahren

Die Laser-Fertigungsverfahren gehören zu den Kernaktivitäten des Fraunhofer-Verbunds Light & Surfaces.

Mit den fügetechnischen Verfahren Laserschweißen, Laserlöten und Laserbonden werden große industrielle Applikationsfelder der Automobilindustrie, der Elektrotechnik und Elektronik, der Medizintechnik, der Flugzeugindustrie, des Maschinenbaus und anderer Bereiche abgedeckt. Die Spannweite der Leistungen reicht von Machbarkeitsstudien über Prozessvalidierungen bis hin zur Integration der Laser-Fügeverfahren in die industrielle Fertigung. Die Institute verfügen hierfür über ein breit aufgestelltes Equipment von Diodenlasern, Scheiben- und Faserlasern bis hin zu CO₂-Lasern im Leistungsbereich bis 20 kW.

Bei den abtragenden Laserverfahren verfügen die Verbundinstitute über ein breit angelegtes Know-how auf den Gebieten:

• Laserstrahlschneiden

• Laserstrahlbohren

• Laserstrahlabtragen

Dabei werden sowohl klassische Felder wie das Schneiden mit CO₂-Lasern bedient als auch neue Themen wie das Schneiden und Bohren mit Faser- und Scheibenlasern. Insbesondere auf dem Gebiet des Abtragens und Strukturierens mit Ultrakurzpulslasern decken die Institute ein breites Spektrum an Strahlquellen und Verfahrenstechniken ab.

Im stark expandierenden Feld der generativen Fertigung verfolgt der Fraunhofer-Verbund Light & Surfaces die Prozesse:

• Selective Laser Melting

• Laser metal deposition

• Stereolithographie und Multiphotonen-Lithographie

Dabei werden sowohl materialtechnische Fragestellungen als auch prozess- und systemtechnische Herausforderungen angegangen. Im Fokus liegen dabei sowohl die Erhöhung der Produktivität als auch der Qualität. Für den biomedizinischen Bereich werden darüber hinaus laserbasierte Verfahren zum Drucken von lebenden Zellen zur Herstellung biologischer und biohybrider Implantate entwickelt.

Der Laser als selektiv wirkendes Werkzeug eignet sich besonders für die selektive Funktionalisierung von Werkstoffen. Die Verbundinstitute arbeiten hier sowohl mit thermischen Verfahren, wie dem Laserhärten und dem Laserbeschichten als auch mit nichtthermischen Verfahren, bei denen lediglich durch photonische Wirkung eine Funktionsänderung hervorgerufen wird.