Das Fraunhofer ILT auf der Euroblech 2018 Ein strahlendes Quintumvirat der Laseranwendung für Blech

Redakteur: Peter Königsreuther

„Take five“, sagen die Forscher des ILT, und präsentieren gleich fünf laserbasierte Projekte – vom Schneiden und Fügen bis zur Stanzalternative. Exponate, Videos und Demonstratoren könnten die Besucher genießen. Halle 11 am Stand A25.

Anbieter zum Thema

Eine Hauptrolle spielt im neuen NRW-Projekt „Multipromobil“ ein multifunktionaler Laser-Bearbeitungskopf, der innovative Blechbaugruppen durch integriertes Schneiden, Schweißen und Generieren von additiven Strukturen ermöglicht. Das Fraunhofer ILT stellt im Rahmen der Euroblech 2018 dieses und vier weitere laserbasierte Projekt vor – Halle 11 am Stand A25.
Eine Hauptrolle spielt im neuen NRW-Projekt „Multipromobil“ ein multifunktionaler Laser-Bearbeitungskopf, der innovative Blechbaugruppen durch integriertes Schneiden, Schweißen und Generieren von additiven Strukturen ermöglicht. Das Fraunhofer ILT stellt im Rahmen der Euroblech 2018 dieses und vier weitere laserbasierte Projekt vor – Halle 11 am Stand A25.
(Bild: ILT)

„Die Lasertechnik ist im Zusammenspiel mit der Digitalisierung eine prädestinierte Lösung, um in volatilen Märkten ständig schwankende und nicht mehr vorhersagbare Losgrößen wirtschaftlich produzieren zu können“, erklärt Dr. Dirk Petring, Gruppenleiter Makrofügen und Schneiden am ILT.

Roboter meistern die „dreifaltige“ Laserbearbeitung

Zu diesem Anspruch passe das Leitmarktprojekt „Multipromobil“. Das NRW-geförderte Vorhaben wird vom ILT koordiniert, heißt es. Ein Roboter und ein multifunktionaler Laserbearbeitungskopf sollen durch cleveres Zusammenspiel das integrierte Schneiden, Schweißen ermöglichen, sowie additiven Strukturen aufbauen können. Ein digitaler Zwilling sowie eine smarte Auslegungs- und Simulationssoftware sollen das unterstützen, um den Ressourcenverbrauch um rund 20 % zu senken und die Inbetriebnahme von Systemen um etwa 30 % zu beschleunigen. In einer nachfolgenden Ausbaustufe soll eine Fertigungsanlage mit mehreren Robotern entstehen, in der jeder einzelne Roboter alle drei Fertigungsdisziplinen beherrsche.Damit, so Dr. Petring, lassen sich Prozessketten für die Herstellung von Blechbaugruppen gerade mit Blick auf die schrittweise Einführung der E-Mobilität sehr flexibel und skalierbar gestalten.

Laser konkurriert mit Stanze

Ein anderes Projekt ist das laserbasierte Hochgeschwindigkeitsschneiden, das dem Stanzprozess Konkurrenz macht, wie die Forscher betonen: Im Honda-Werk in Yorii (Japan) hat man, wie es weiter heißt, das Stanzen von bis zu 1,8 m × 4,0 m großen Stahlblechen mit einer Dicke von 0,5 bis 2,3 mm durch einen extrem schnellen Laserschneidprozess ersetzt, der mit einer Geschwindigkeit von maximal 115 m/min arbeitet. Honda erreiche mit dem System seit der Einführung im Jahr 2015 eine Ausbringung von 18.700 Karosserieteilen pro Tag. Dr. Petring: „Wir berichten in Hannover über den nächsten Schritt, hin zu einem sehr schnellen Schneidprozess für differenziert gewalztes Band mit partiell unterschiedlichen Eigenschaften, den wir aktuell zusammen mit der Bilstein GmbH & Co. KG in Hagen gehen.“

Fügen ultrahochfester Hybridteile

Das dritte Highlight betrifft das prozesssichere Fügen ultrahochfester Stähle im Projekt FAAM, womit der Leichtbau unterstützt wird, wie die Forscher sagen. Dazu zeige man einen Demonstrator in Form eines Stoßfängermoduls in Hybridbauweise, das aus hoch- und ultrahochfesten Stahlkomponenten per Laser geschweißt wurde.

Die optimale räumliche und zeitliche Einstellung des Temperaturfeldes spielt im Projekt Nummer vier die Hauptrolle im Gebiet der Laserwärmebehandlung, heißt es. Das ILT zeigt dazu, wie sich durch Anpassen des Strahlprofils per Freiformspiegel Bereiche und Zonen gezielt und lokal bearbeiten lassen, um definierte Festigkeitsprofile zu erzeugen – und das bei kurzen Taktzeiten, betonen die ILT-Experten.

Kosten und Rohstoffe durch Laserfügen sparen

Das fünfte Exponat ist ein Kfz-Dachspriegel. Die Vorlage sei ein Originalteil eines BMW der 7er-Serie – ein Hybridteil mit faserverstärkter Kunststoffstrebe und metallischen Anbindungselementen zur Karosserie: statt Kleben und Nieten, fügten die Aachener das mit einem Laser, der Kunststoff und Metall formschlüssig und adhäsiv miteinander verbinde. Außerdem wurden die Materialkosten durch Nutzung von GFK statt des teureren CFK deutlich reduziert. Letzteres wird jetzt nur noch als festigkeitssteigernde Einlage an den Längsseiten der Strebe verwendet. Mit einem innovativen Laserschneidprozess, der die Bearbeitung des Materialverbundes aus GFK und CFK in einem Arbeitsschritt erlaubt, wird der Dachspriegel abschließend besäumt. Für die Innovation sprechen mehrere Pluspunkte: Reduzierung der Prozesszeiten im Vergleich zu konventionellen Verfahren um 70 %, Halbierung der Rohstoffkosten und die Integration mehrerer Arbeitsschritte in einen Prozess. Das Bauteil, betonen die Forscher, erhielt in Chicago im Juni 2018 bei einem JEC-Event den „Future of Composites in Transportation 2018 Innovation Award“, das im Rahmen des BMBF-Projekts „Hybrilight“ entstand.

Jetzt Newsletter abonnieren

Verpassen Sie nicht unsere besten Inhalte

Mit Klick auf „Newsletter abonnieren“ erkläre ich mich mit der Verarbeitung und Nutzung meiner Daten gemäß Einwilligungserklärung (bitte aufklappen für Details) einverstanden und akzeptiere die Nutzungsbedingungen. Weitere Informationen finde ich in unserer Datenschutzerklärung.

Aufklappen für Details zu Ihrer Einwilligung

(ID:45538861)