|
|
Unsere M A T E R I A L R E C H E R C H E N geben ...
Innovations-Impulse - über 200 namhafte Unternehmen haben bereits unsere Dienstleistungen (Recherche & Beratung) in Anspruch genommen! Wann zählt ihr Unternehmen dazu?
Quasisimultanschweißen mit Laserstrahlung. Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT, Aachen
Lasergestütztes Verbinden von Kunststoff und Metall
Durch den zunehmenden Einsatz von Kunststoff als Konstruktionswerkstoff stellt sich die Problematik der Verbindung artungleicher Werkstoffe.
Für die Herstellung von Kunststoff-Metall-Hybridbauteilen sind verschiedene Verfahren denkbar. Das am Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT entwickelte lasergestützte Fügeverfahren LIFTEC® bietet eine effiziente Lösung.
Bei dem neu entwickelten und zum Patent angemeldeten Fügeverfahren LIFTEC® wird ein Bauteil oder eine Teilkomponente durch den zu fügenden Kunststoffpartner hindurch mit Laserstrahlung erwärmt. Das Bauteil wird unter mechanischem Druck auf das Kunststoffteil gedrückt, erwärmt und durch weiteren mechanischen Druck in den Kunststoff gepresst. Bei Auswahl einer geeigneten Bauteilgeometrie wird nach der Abkühlung eine feste, formschlüssige Verbindung erzielt. Wesentliches Element des Verfahrens ist ein Bauteil mit einer im Vergleich zum Kunststoff-Fügepartner größeren Schmelztemperatur. Für das temperaturfestere Material können neben Metallen und Keramiken auch temperaturfeste Kunststoffe eingesetzt werden.
Ein weiterer Ansatz wird im Rahmen des Excellenzclusters der RWTH Aachen "Integrative Produktionstechnik für Hochlohnländer" verfolgt. Darin werden mehrere Bestrahlungsmethoden neben der Auswahl der Werkstoffe, der Strahlquelle und der Vorbehandlungsart untersucht. In einer ersten Versuchsreihe wird der Einfluss der Strukturdichte auf den Fügeprozess bestimmt. Dazu wird eine Oberflächenstrukturierung mit Punkt-, Linien- und Kreuzmuster mittels Nd:YAG-Laserstrahlung in die Edelstahlproben eingebracht.
Anschließend werden die strukturierten Proben mit den transparenten Kunststoffproben im Kontur- oder Quasisimultanfügeprozess durch Diodenlaserstrahlung verbunden. Die Ergebnisse zeigen vielversprechende Resultate mit guten Festigkeitswerten.
Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT / IDW.
Weitere Informationen
Dr. Arnold Gillner
Abteilungsleiter Mikrotechnik
Telefon +49 241 8906-148
arnold.gillner@ilt.fraunhofer.de
Dipl.-Ing. Jens Holtkamp
Abteilung Mikrotechnik
Telefon +49 241 8906-273
jens.holtkamp@ilt.fraunhofer.de
Dipl.-Ing. Andreas Roesner
Abteilung Mikrotechnik
Telefon +49 241 8906-158
andreas.roesner@ilt.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT
Steinbachstraße 15
52074 Aachen
Tel. +49 241 8906-0
Fax. +49 241 8906-121
 Mehr zu diesem Thema:
Beim Laserschweißen treten aufgrund des hochdynamischen Vorgangs häufig Nahtfehler wie z. B. mangelnde "Durchschweißung" auf.
Auf viele dieser Nahtfehler kann wiederum durch Veränderung von Prozessparametern, wie beispielsweise Vorschubgeschwindigkeit, Laserleistung oder Fokuslage, gezielt Einfluss genommen werden. Aus diesem Grund wird hier die Anwendung einer neuartigen Kameraarchitektur in der Laserschweißtechnologie vorgestellt, bei der die Intensitätswerte benachbarter Pixel zu so genannten "Cellular Neural/Nonlinear Networks" (CNN) gekoppelt werden.
Dazu werden Rechen- und Speicherelemente in die elektronische ... mehr 
Unter der Leitung des Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) soll ein neues Projekt das scannerbasierte Remote-Laserschweißen noch einfacher machen.
Im Mittelpunkt des Forschungsvorhabens "SeScan" geht es darum, die Programmierarbeit durch Einsatz eines "sehenden" Scanners zu minimieren.
Erfahrungen mit bereits vorhandenen Anlagentypen zeigen, dass Remote-Schweißen mit einem erhöhten Programmieraufwand verbunden ist. Die Einrichtung der Schweißanlage ist selbst für einen geübten Anlagenbediener äußerst zeit- und damit kostenaufwändig. Daher ist eine wirtschaftliche Ausnutzung einer Schweißanlage mit synchronisierter ... mehr
Unter den etwa 250 verschiedenen Fügetechniken sind das Laserschweißen von Aluminiumlegierungen sowie das Verbinden von Aluminium und Stahl ganz besondere Herausforderungen.
Beides sind Spezialgebiete des Bremer Instituts für angewandte Strahltechnik (BIAS), und mit seiner Einrichtung "Centr-Al" bietet das Institut der Wirtschaft in diesem Bereich einen außerordentlichen Service an. Das Kompetenzzentrum für Laserschweißen von Aluminiumlegierungen stellt Ergebnisse aus Forschung und Entwicklung anwendungsbereit zur Verfügung und unterstützt Industriepartner branchenübergreifend bei der Einführung neuer Technologien. "Centr-Al"-Leiter Dr.-Ing ... mehr
Das Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) entwickelt derzeit ein lasergestütztes Verfahren zum Schweißen von Airbags. Ziel ist insbesondere eine stärkere Automatisierung und erhöhte Flexibilität des Produktionsprozesses.
Technische Textilien stellen ein bedeutendes Standbein der deutschen Textilindustrie dar. Durch vielfältige Produkt- und Prozessinnovationen erweist sich dieser Teilsektor im internationalen Vergleich als ausgesprochen wettbewerbsfähig. Als Prozessinnovation gilt das Laserschweißen von technischen Textilien wie sie unter anderem in Filtermaterialien, Sport- und Funktionsbekleidung sowie in Airbags Verwendung finden.
Gegenwärtig werden weltweit Luftsäcke für Airbags genäht. Dieser Prozess ... mehr
Wenn im Hamburger Laserzentrum Nord neue lasergestützte Systemlösungen für das Verschweißen von Stahlelementen erforscht werden, ist das Darmstädter Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF mit an Bord.
Im Rahmen des Projektes QuInLas (Qualitätsgerechte 3-D-Laser-Schweißbearbeitung innovativer Schiffskonstruktionen) soll mit innovativen Fertigungslösungen durch Lasereinsatz vor allem der Schiffbau gestärkt werden. Aber auch der Fahrzeug- und Maschinenbau wird vom Forschungsprojekt profitieren.
Ziel von QuInLas ist die automatisierte Herstellung großer dreidimensionaler Stahlstrukturen. Bislang werden die großen Teile zumeist manuell geschweißt, da eine Automatisierung aufwendig und teuer ... mehr
Möglichkeiten, moderne Stähle sicher mit neuen Verfahren zur gezielten Wärmefühungen zu fügen, haben die Fachhochschule Lausitz, Senftenberg und das Günter-Köhler-Institut für Fügetechnik und Werkstoffprüfung, Jena in einem zweijährigen FOSTA-Forschungsvorhaben untersucht.
Die effektive Nutzung der neu entwickelten höherfesten Stähle HCT690T+Z100 (1.0947), HCT780X+Z100 (1.0943), HDT1200M (1.0965) und 22MnB5+AS (1.5528) erfordert geeignete Verbindungstechnologien. Mit diesem Forschungsvorhaben wurde das Ziel verfolgt, die Eigenschaften der Grundwerkstoffe auf die Verbindungseigenschaften zu übertragen. Hierfür wurden Schmelzschweißprozesse mit gesteuerter Energieführung in der Kombination mit speziell entwickelten Schweißzusatzwerkstoffen untersucht. Die Zusammensetzungen ... mehr
Großes Marktpotenzial für den Flugzeug- und Maschinenbau
Im Rahmen einer langfristigen Zusammenarbeit mit dem Original Equipment Manufacturer (OEM) Rolls-Royce Deutschland (RRD) in Oberursel hat das Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT gemeinsam mit dem Lehrstuhl für Lasertechnik LLT der RWTH Aachen ein innovatives und wirtschaftliches Reparaturverfahren für Triebwerkskomponenten entwickelt.
Die Gewährleistung der Flugsicherheit genießt in der zivilen Luftfahrt oberste Priorität. Eine zentrale Rolle nimmt hier die Funktionsfähigkeit der Triebwerke ... mehr
"Laser sichert die Produktion von morgen" - so sieht es die Fraunhofer Technology Academy und lädt für den 7. und 8. Mai 2009 zum siebten Technologiezirkel in das Fraunhofer-Institut für Lasertechnik in Aachen ein.
Zielgruppe sind Entscheidungsträger und Manager der produzierenden Industrie. Die Inhalte des zweitägigen Seminars reichen von fertigungstechnischen Innovationen wie beispielsweise das Hochgeschwindigkeitsstrukturieren, das Remote-Schneiden und Schweißen mit Lasern höchster Strahlqualität, oder das Laserpolieren von Stahl und Glas bis hin zur Lasermesstechnik in der Fertigungsüberwachung.
"Photonen erlauben kürzeste Energiepulse, höchste Energiedichten und kleinste Wechselwirkungszonen ... mehr
|
|
Empfehlungen zum Thema
John C. Ion
Butterworth-Heinemann
H. Misawa et al.
Wiley-VCH
Materialsgate Glossar
Element
Unter einem chemischen Element versteht man einen Reinstoff, der mit chemischen Methoden nicht weiter zerlegt werden kann. Alle Atome eines chemischen Elements haben die gleiche Kernladungszahl (Protonenzahl).
Lösung
Als Lösungen werden in den Naturwissenschaften homogene (d. h. einphasige) Stoffsysteme bezeichnet, die aus mindestens zwei chemisch reinen Stoffen aufgebaut sind. Eine Lösung enthält einen oder mehrere gelöste Stoffe und ein Lösungsmittel.
Schmelztemperatur
Als Schmelztemperatur wird die Temperatur bezeichnet, bei der ein Stoff schmilzt, also vom festen in den flüssigen Aggregatzustand übergeht. Verunreinigungen setzen die Schmelztemperatur i. d. R. herab.
|
|
Druckansicht
