Automobiltechnik und Mobilität

Die Großserienfertigung von Bipolarplatten für Brennstoffzellen erfolgt im Sekundentakt. Um eingesetzte Umformwerkzeuge vor Verschleiß zu schützen, werden sie aus hochwertigen Metalllegierungen gefräst. Im Nationalen Aktionsplan Brennstoffzellen-Produktion (H2GO) geht das Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT in Aachen neue Wege: Statt die Werkzeuge aus dem Vollen zu fräsen, bringt es mithilfe des Extremen Hochgeschwindigkeits-Laserauftragschweißens (EHLA) verschleißfeste Funktionsschichten endkonturnah auf günstigen Baustahl auf. Die Kosten, Bauzeit und der Verschleiß der Werkzeuge sinken signifikant. Außerdem ist der EHLA-Prozess zur Reparatur beschädigter und verschlissener Werkzeuge nutzbar – und leistet damit einen wesentlichen Beitrag für die Circular Economy.

Die Additive Fertigung, insbesondere der metallische 3D-Druck, hat sich in den letzten Jahren von einer vielversprechenden Technologie zu einem ernstzunehmenden Bestandteil der industriellen Produktion entwickelt. Branchen wie Maschinenbau, Luft- und Raumfahrt, Automobilindustrie und Metallverarbeitung stehen vor einem technologischen Wandel, der weitreichende Auswirkungen auf Design, Produktion und Nachhaltigkeit haben könnte. Dr. Stefan Leuders, Head of Technology & Innovation bei der voestalpine Additive Manufacturing Center GmbH, Düsseldorf, und Dr. Tim Lantzsch, Abteilungsleiter Laser Powder Bed Fusion am Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT, Aachen, diskutieren über die aktuellen Trends der Additiven Fertigung (AM), analysieren Chancen und Risiken und zeigen auf, welche Branchen besonders profitieren können.

Das 5. Laser Colloquium Hydrogen 2024 - LKH2 am 10. und 11. September 2024 brachte rund 60 ausgewiesene Fachleute aus Industrie, Wissenschaft und Forschung zusammen. Die mittlerweile etablierte Konferenz ist die geeignete Plattform, um die neuesten Entwicklungen und Anwendungen der Lasertechnologie für die Brennstoffzellen- und Wasserstoffproduktion zu diskutieren. Fokus der zweitägigen Veranstaltung im Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT in Aachen lag auf der kontinuierlichen Fertigung von metallischen Bipolarplatten, der Prozessüberwachung und der Funktionalisierung von Oberflächen.

Auf der internationalen Messe und Konferenz Hy-fcell, die am 8. und 9. Oktober 2024 in Stuttgart stattfindet, zeigt das Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT den Expertinnen und Experten der Wasserstoff-Branche, wie fortschrittliche Lasertechnologien dazu beitragen, den Weg für den Durchbruch der Wasserstofftechnologie zu ebnen. Auf dem Stand 4E51 in Halle 4 zeigt das Aachener Institut, welche Innovationen die steigende Nachfrage nach Wasserstofftechnologie bedienen können und wie Lasertechnologie die Effizienz erhöht, die Kosten senkt und die Nachhaltigkeit der Brennstoffzellenproduktion verbessert.

Das Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT und die Automatic-Systeme Dreher GmbH präsentieren auf der Euroblech 2024 vom 22.-25. Oktober in Hannover eine wegweisende Innovation im Bereich der Blechbearbeitung: Eine Demonstratoranlage für Laser Blanking, die durch den Einsatz von Künstlicher Intelligenz die Prozesssicherheit und Effizienz in der Fertigung signifikant erhöht.

Mit einer neuen, für den industriellen Einsatz konzipierten Ultrakurzpuls-(UKP)-Laserstrahlquelle aus dem Hause TRUMPF wird sich das Einsatzspektrum der UKP-Technologie deutlich ausweiten. Das Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT in Aachen wird das Potenzial der Strahlquelle mit 1 kW mittlerer Leistung in den kommenden Monaten systematisch erkunden. Geplant sind unter anderem Versuche zur Optimierung von Prozessen der Batterie- und Brennstoffzellen-Fertigung, des Werkzeugbaus und der Halbleitertechnik, sowie die Erprobung verschiedener Strahlführungsstrategien. Viele dieser Pilotanwendungen haben ihren Ursprung im Fraunhofer-internen Cluster of Excellence Advanced Photon Sources (CAPS), dem 21 Institute der Fraunhofer-Gesellschaft angehören.

Grate an Schnitt- und Stanzkanten von Blechen erhöhen das Verletzungsrisiko, verursachen oft Kabelschäden und zerkratzte Oberflächen. Schon deshalb ist es sinnvoll, Kanten zu entgraten. Geschieht dies per Laser, steigt obendrein die Dauerfestigkeit der Bauteile, lassen sich Kanten gezielt verstärken – und die Neigung zur Rissbildung sinkt. Das Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT in Aachen wird auf der Messe EuroBLECH vom 22.–25. Oktober 2024 in Hannover modernste Laserentgratprozesse vorstellen. Auch über das Laserpolieren von Blechen können sich Interessierte am Messestand in Halle 27 | D142 informieren.

Die Wirkungsweise von Pharmazeutika, die Effizienz von Katalysatoren oder die Farbwirkung und Funktionalität von Drucktinten hängen auch von der Größe der darin enthaltenen Nanopartikel ab. Doch es fehlt an Methoden, um bei der Herstellung in Mahlprozessen die Partikelgrößenverteilung zu überwachen. Im EU-Förderprojekt PAT4Nano hat ein Konsortium aus Industrie und Forschung in den letzten vier Jahren praktikable Ansätze für solche Inline-Messungen erforscht. Das Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT in Aachen hat ein vielversprechendes laserbasiertes Verfahren entwickelt, das diese Lücke schon bald schließen könnte.

Makino und das Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT nutzen EHLA und EHLA3D, um die Grenzen der Additiven Fertigung neu zu definieren. Durch die Integration in eine fünfachsige CNC-Plattform bietet EHLA3D nun die Möglichkeit, komplexe Geometrien mit hochfesten Materialien effizient zu produzieren, beschichten oder zu reparieren. Die Forschungskooperation verkürzt die Produktionszeiten und verlängert die Lebensdauer von Komponenten in kritischen Industrien, während sie gleichzeitig die Grundlagen für zukünftige Innovationen in der Kreislaufwirtschaft legt.

Vom 17. bis 19. April 2024 fand in Aachen der »AKL‘24 - International Laser Technology Congress« statt. Zum 14. Mal bot der Kongress die Plattform zum intensiven fachlichen Austausch über aktuelle Technologietrends und Perspektiven der Lasertechnik. Den 525 Teilnehmenden aus 21 Ländern standen neben drei Foren und neun Sessions mit insgesamt 82 Fachvorträgen eine komplett ausgebuchte konferenzbegleitende Ausstellung mit 58 Firmen sowie 60 »Lasertechnik Live«-Vorführungen in den Laboren des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnik ILT und der RWTH Aachen University offen. Zwei Abendveranstaltungen und der bewusst aufgelockerte Zeitplan an den drei Kongresstagen luden zum Networking ein. Kurz: Der AKL’24 war the place to be für die Laser-Community.