Ob Additive Manufacturing, Carbon-Leichtbau oder Bearbeitung von hochfestem Stahl und gehärtetem Glas: Laser ebnen den Weg in neue Material- und Prozesswelten. Vom 22. bis 25. Juni 2015 trifft sich die Branche in München zur Leitmesse LASER. Aussteller und führende Experten werden an Messeständen, auf Application Panels und auf dem begleitenden World of Photonics Congress beweisen, dass die Laser-Revolution in der Fertigung mit ungebremster Kraft voranschreitet.

Weltweit setzen immer mehr Unternehmen auf Additive Manufacturing: In Luft- und Raumfahrt, Automobil- und Maschinenbau, bei Automatisierern, Turbinenbauern und bei Herstellern von Implantaten, Schmuck und Sportgeräten ist die Technologie auf dem Vormarsch. Die LASER zeigt die Potentiale und die konkreten Anwendungen in den Hallen A2 und A3. Auch der World of Photonics Congress, vom 21. bis 25. Juni im Internationalen Congress Center München (ICM), widmet der jungen Technologie eine eigene Session.

Noch debattiert die Fachwelt, ob additive Fertigung konventionelle Verfahren verdrängen oder ergänzen wird. Dagegen haben andere Laser-Verfahren ihr revolutionäres Potential für die industrielle Fertigung längst nachgewiesen. In verschiedensten Branchen lösen sie konventionelle Verfahren ab. Laser härten, schweißen, löten, schneiden, bohren, beschriften und strukturieren Metalle, Kunststoffe, Gläser, Keramiken, Kristalle und vieles mehr. Dabei bestechen sie durch vorher nicht gekannte Präzision und Geschwindigkeit. Im Gegensatz zu mechanischen Werkzeugen kennt das gebündelte Licht keinerlei Verschleiß - auch nicht in der Bearbeitung hochfester Stähle moderner Autokarosserien oder gehärteter Gläser für Smartphones. Und anders als bei mechanischen Verfahren ist der Wärmeeintrag in das bearbeitete Material exakt steuerbar.

Optimierte Leistung und Strahl-Charakteristika für schnelle Takte

Dieser dosierte Wärmeeintrag ebnet den Weg zur Nutzung neuer Materialien und neuer Designs. Ob flexible Displays, die zunächst auf Glas aufgebaut und dann ohne thermische Belastung per Laser davon abgelöst werden oder die Industrialisierung des Leichtbauwerkstoffs Carbon im Automobil- und im Flugzeugbau. Laser sind das Mittel der Wahl, um die mit Kohlenstofffasern verstärkten Kunststoffe zu schweißen, schneiden und bohren. Hier sind „kalte" Prozesse gefragt, da die Fasern Wärme leiten. Hitze würde entlang der Fasern ins Bauteil kriechen und ihre Verbindung zum Kunststoff schwächen. Der Schlüssel zur „kalten" aber dennoch zügigen Materialbearbeitung sind Ultrakurzpuls-Laser. Die Leistung der Piko- oder Femtosekunden-Laser steigt seit Jahren stetig. In Laborversuchen haben erste Systeme die Kilowatt-Grenze geknackt. Kombiniert mit Ultra-High-Speed-Scannern zur Strahlführung und optimierter Steuerungstechnik haben sie das Potential, heutige Taktzeiten um ein Vielfaches zu verkürzen.

Innovationen auf allen Gebieten - ob Schweißen, Härten oder Löten

Die Laser-Revolution in der Fertigung schreitet ungebremst voran. Sei es das schnelle, hoch präzise Remote-Laserschweißen, bei dem Roboter komplexe Schweißnähte an Autokarosserien „on-the-fly" ziehen und Echtzeitsensorik permanent ihre Position und die Nahtqualität überwacht. Sei es das selektive Laserhärten, bei dem der Wärmeeintrag gegenüber konventionellen Verfahren um 90 Prozent sinkt. Auch dünnwandige Bauteile oder bestimmte Abschnitte von Oberflächen lassen sich per Laser präzise härten, ohne dass eingebrachte Hitze sie verzieht. Eine weiteres Innovationsfeld: energieeffiziente, kompakte Dioden-Direktlaser, die in den hohen einstelligen Kilowattbereich vorstoßen. Sie eignen sich sowohl zum Härten und Löten als auch für das Laserauftrag-Schweißen. Damit werden verschlissene oder beschädigte Metallteile gezielt aufgebaut. Laser schmelzen dafür Metallpulver auf die Schadstellen. Auch für dieses additive Verfahren werden auf der LASER World of Photonics gleich mehrere Aussteller Lösungen präsentieren.

Fokusthema Laser in der Fertigung

Die Laser in Manufacturing Conference (LiM), die im Rahmen des World of Photonics Congress vom 22. bis 25. Juni stattfindet, präsentiert die neuesten Forschungstrends in der Lasermaterialbearbeitung. Neben der additiven Fertigung stehen in diesem Jahr besonders die laserbasierten Anwendungen für die Bearbeitung von Kohlenstoff bzw. carbonfaserverstärktem Kunststoff sowie darauf basierende Materialkombinationen im Mittelpunkt. Das Photonics Forum in Halle A3 widmet sich dem Bereich „Laser und Lasersysteme für die Fertigung". Die Application Panels informieren über: "Advanced Applications of Ultra-Short Pulsed Laser Systems", "3D-Printing: Laser Based Additive Manufacturing for Production of Metal Parts", "Ultra-Fast Laser Beam Deflection and Transportation", "Increased Automotive Efficiency Enabled by Laser Technology" sowie "Laser Processing of Glas". Unter dem Motto „Next Generation" zeigt die Sonderschau „Photons in Production" in Halle A2 die Einsatzfelder des Lasers in der industriellen Produktion. Die Schwerpunktthemen der Live-Demonstration reichen vom Laserstrahlschweißen bis hin zur Lasermikrobearbeitung.