Unterwasserschneiden, Bild: LZH

Effiziente Prozesse: Exponat zur modellhaften Darstellung des Unterwasserschneidens mit dem Laser auf der Lasys 2016. Bild: LZH

In Halle 4 auf Stand E35 präsentiert das niedersächsische Forschungsinstitut Exponate und Dienstleistungen rund um die Lasermikrobearbeitung mit Ultrakurzpulslasern, das Laserschneiden unter Wasser und die Additive Fertigung.

Die Lasermikrobearbeitung ermöglicht Herstellungsprozesse für Bauteile, die mit klassischen Fertigungstechniken nicht umsetzbar sind. Eingesetzt werden hierbei Ultrakurzpulslaser, die mit Pulsdauern im Piko- und Femtosekundenbereich nahezu alle festen Werkstoffe mit hochpräzisen und beständigen Strukturen versehen können. Neben den flexibel einsetzbaren Lasern ist ein weiterer Vorteil dieses Verfahrens, dass die thermischen und mechanischen Schäden vernachlässigbar sind. So lassen sich beispielsweise Dünnschicht-Dehnungsmesssensoren zur Messung von Kräften und Momenten direkt auf das jeweilige Bauteil aufbringen. Pikosekundenlaser erzeugen auf diese Weise mittels Laserstrukturieren funktionale Oberflächen mit variablen Geometrien, die im Tiefdruck in der organischen Elektronik Anwendung finden.

Metalle unter Wasser schneiden

Arbeiten unter Wasser sind derzeit oft zeitintensiv und für die Taucher körperlich sehr belastend. Das LZH entwickelt deshalb ein automatisiertes laserbasiertes Schneidverfahren, mit dem sich die Bearbeitungsgeschwindigkeit signifikant erhöhen lässt. Hauptanwendungsgebiet ist aktuell das Schneiden von Spundwänden. Aber auch für die Reparatur von Offshore-Anlagen und Schiffen sowie den Rückbau von Kernkraftwerken oder den Unterwasserbergbau ist dieser laserbasierte Prozess geeignet.

Selektives Laserschmelzen

Magnesium-Implantat, Bild: LZH
Individuelles Magnesium-Implantat, hergestellt mittels optimiertem Selektivem Laserstrahlschmelzen (SLM). Bild: LZH

Das Selektive Laserstrahlschmelzen (engl. Selective Laser Melting, SLM) ermöglicht es, kleinste dreidimensionale Strukturen, komplexe Bauteile oder individuelle Implantate praktisch aus dem Nichts zu generieren. Das LZH entwickelt Prozesse für die additive Fertigung belastungsangepasster Bauteile und für die Verarbeitung von Sondermaterialien, wie etwa Magnesium.

Mittels Selektivem Laserstrahlmikroschmelzen (SLµM) lassen sich so auch Bauteilauflösungen von <30 µm erzielen. Weisen hochwertige Maschinenkomponenten Beschädigungen auf, kann die Reparatur häufig mittels Laserauftragschweißen (engl. Laser Metal Deposition, LMD) erfolgen. Durch das Aufbringen von Schichten per LMD lassen sich dreidimensionale Oberflächen zudem vor Verschleiß und Korrosion schützen.

Weiterbildung zur "Fachkraft für Additive Fertigung"

Die LZH Laser Akademie, eines der führenden Weiterbildungszentren der angewandten Lasertechnik, bietet zusammen mit der Schweißtechnische Lehr- und Versuchsanstalt (SLV) Hannover als bundesweit erste Einrichtung eine neue zertifizierte Weiterbildung zur „Fachkraft für Additive Fertigung“ an. In diesem fünftägigen Lehrgang erlernen qualifizierte Facharbeiter, Meister und Techniker die Bedienung von Anlagen zum selektiven Laserstrahlschmelzen.