Lasertexturierung einer Stahlwalze mit variabler Näpfchentextur.

Arbeitsschwerpunkte

• Optische Systemtechnik zur Strahlmanipulation (Diffraktiv optisches Element (DOE), Polarisator, Spacial Light Modulator (SLM))
• Laserunterstütze Plasmaverfahren zur Metallbearbeitung
• Mikrofügetechnik
• Funktionalisierung von Oberflächen durch Mikrostrukturierung
• Definierter Dünnschichtabtrag bei Mehrlagenaufbau mit minimalem Wärmeeintrag
• Sensorfertigung
• Mikrostereolithografie zur Herstellung von Mikrostrukturen auf makroskopischen Oberflächen
• Schnelle IR-Detektion zur Prozessüberwachung und -regelung beim Schweißen
• Produktionsplanung und Fertigungsorganisation

Die Kernkompetenz dieser Abteilung liegt in der Entwicklung industrietauglicher Lösungen aus den Themenkomplexen laserbasierte Fertigungsverfahren, Steuerung von Bearbeitungsstationen und intelligente Sensorik für robuste Prozesse.

Erkenntnisse aus den laufenden Projekten verbessern oder ersetzen bestehende Produktionssysteme, da z. B. die berührungslose und kräftefreie Bearbeitung eine hohe Standzeit und Verschleißfreiheit der Werkzeugmaschinen garantiert. Die gestellten Aufgaben haben insbesondere den Kundennutzen wie Produktqualität, Effizienz der Bearbeitung und Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit durch Innovationsvorsprung im Blick. Für Industriepartner ist die Aussicht, sich durch innovative Technologien Alleinstellungsmerkmale zu sichern, ein wichtiger Treiber bei der Einführung neuer Produktionstechnik. Um den aktuellen Anforderungen bei der Strahlquellenentwicklung zu entsprechen, werden in der Abteilung Produktions- und Systemtechnik (PS) Untersuchungen zur Skalierung der Prozessgeschwindigkeit durchgeführt, Anlagenkomponenten für hohe Laserleistungen (z. B. Sensoren für Fokusdrift) entwickelt und die Skalierung der mittleren Leistung von Ultrakurzpulslasern für die großflächige Mikrostrukturierung untersucht.

Im Zuge einer Reorganisation der Abteilungsstruktur hat die Abteilung PS optische Systemtechnik als neuen Schwerpunkt integriert. Der gezielte Einsatz von Multispotelementen zur Prozessparallelisierung sorgt für Durchsatzsteigerungen bei einer Vielzahl von Prozessen, bzw. für Qualitätssteigerungen durch gezielte Strahlformung. Die bestehenden Schwerpunkte ‚Mikrofügen für die Elektronikproduktion‘ und ‚lasergeführten Plasmaprozesse‘ konnten erfolgreich ausgebaut werden.

Abteilungsweit werden 16 Projekte bearbeitet. Davon sind 3 Projekte durch die DFG, 4 Projekte aus Förderprogrammen der Europäischen Kommission, 2 Projekte aus Programmen des BMBF, 2 Projekte durch die AIF und 7 Projekte aus direkten Industriemitteln finanziert.

Der hohe Anteil europäischer Projekte spiegelt die intensive Vernetzung mit internationalen Partnern wider. Eine enge Zusammenarbeit mit der regionalen Industrie hat zu diversen Kleinprojekten und auch zu längerfristiger Auftragsforschung geführt. Die wichtigsten regionalen Partner sind: Baker Hughes, Bundesdruckerei, Coherent, ILFA Leiterplatten, IST – Fraunhofer Institut für Schicht- und Oberflächentechnik, MTU Hannover und Wabco.