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Lasertechnologie

Glasbearbeitung per Laser

| Redakteur: Beate Christmann

Das Laser Zentrum Hannover (LZH) hat im Rahmen eines Workshops über aktuelle Entwicklungen bei der Laserbearbeitung von Glaswerkstoffen informiert. So hat es eine Laserbohrstrategie für Dünnglas entwickelt, die Kantenausbrüche komplett vermeiden soll.

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Laserbohren von chemisch vorgespanntem Displayglas: Eine neue Bohrtechnik des Laser Zentrums Hannover vermeidet Kantenausbrüche.
Laserbohren von chemisch vorgespanntem Displayglas: Eine neue Bohrtechnik des Laser Zentrums Hannover vermeidet Kantenausbrüche.
(Bild: LZH)

Die Zukunft der Glasbearbeitung rückte das Laser Zentrum Hannover (LZH) bei einem Workshop am 6. Dezember 2016 in den Fokus. Denn auch wenn die Laserbearbeitung von Glaswerkstoffen in vielen Industriebereichen bereits Stand der Technik ist, sehen die Wissenschaftler dennoch Entwicklungspotenzial: Fortschritte in der Prozesstechnik und Automatisierbarkeit eröffnen in ihren Augen viele neue Perspektiven – sowohl in technischer als auch in wirtschaftlicher Hinsicht.

Eine vielsversprechende Weiterentwicklung beispielsweise präsentierte Philipp von Witzendorff, Gruppenleiter am LZH. Sein Team hat für die Optimierung des Laserbohrens von Dünnglas, zum Beispiel für Smartphone-Displays, eine neuartige Bohrstrategie entwickelt: „Unser Ziel war es, Kantenausbrüche komplett zu vermeiden. Dazu kombinieren wir Einzelpulse mit verschiedenen Pulsdauern.“

Niedrigere Stückkosten dank Lasertechnik

„Die heute vorgestellten Neuerungen und Weiterentwicklungen in der laserbasierten Glasbearbeitung liefern für den chemischen Apparatebau, die Telekommunikation und viele weitere Branchen Impulse“, bentonte Dr. Oliver Suttmann, Leiter der Abteilung Produktions- und Systemtechnik am LZH. Beispielsweise ließen sich Bearbeitungsergebnisse heute mittels numerischer Simulation immer genauer vorhersagen.

Auch die Wirtschaftlichkeit der Laserbearbeitung wurde unter die Lupe genommen. „Kommerziell erhältliche Lasersysteme zum Glasschneiden bieten gegenüber mechanischen Verfahren nicht nur Qualitätsvorteile: Sie ermöglichen zudem eine signifikante Produktivitätssteigerung durch weniger Prozessschritte“, erklärte Christian Meyer von Coherent. Denn sogar beim Vergleich mit dem Wasserstrahl liege der Laser vorne: Bis zu 4 mm dicke Gläser ließen sich damit pro Stück 3 Cent günstiger bohren.

Automatisierung für hohe Prozesssicherheit

Eine weitere Erkenntnis des Workshops: Die Kombination von Lasern und Robotern ermöglicht vollautomatisierte Prozesse mit einer hohen Prozesssicherheit, kürzeren Prozesszeiten und ohne Werkzeugverschleiß. Dass die fortschreitende Automatisierung und der Lasereinsatz in der Herstellung komplexer Hohlgläser die Unternehmen wirtschaftlich stärkt, bestätigte ebenfalls Jörg Zander von der Aachener Quarz-Glas Technologie Heinrich. In einem mittelständischen Betrieb hatte er die Ergebnisse aus einem Projekt mit dem LZH umgesetzt und so ein manuelles Verfahren automatisiert. Dadurch kann der Betrieb nun im Wettbewerb mit der Konkurrenz aus Asien bestehen.

Zum Ultrakurzpuls-Laserschweißen (UKP-Schweißen) wurde der Zusammenhang zwischen Wellenlänge und Schweißnahtqualität dargestellt. Und bei den trennenden Verfahren erwiesen sich hybride Ansätze mit Laser- und Plasmastrahlung als vielversprechendes Zukunftsthema. Rund 70 Hersteller, Anwender und Wissenschaftler nahmen an der gemeinsam mit dem Bayerischen Laserzentrum (blz) organisierten Veranstaltung teil.

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