Verbundprojekt »PhotonHub Europe«

PhotonHub Europe ist eine europäische Initiative für kleine und mittlere Unternehmen (KMU). Mehr als 50 Forschungszentren aus dem Bereich Photonik unterstützen mit ihren Angeboten die Nutzung photonischer Technologien in den KMU. Eben diese Technologien sind in acht Plattformen entlang unterschiedlicher Anwendungsbereiche gegliedert. Diese reichen von Komponenten wie Lichtleitfasern über Halbleiterschaltungen mit integrierten photonischen Funktionen (Photonics Integrated Circuit / PIC) bis hin zu laserbasierten Anwendungsverfahren. Ziel des PhotonHub Europe ist dabei der Transfer komplexer Technologien in Unternehmen hinein, sodass diese damit ihre Innovationskraft stärken und ihre Produkte verbessern.

Am Fraunhofer ILT ist die Technologieplattform »Laser-based Manufacturing« beheimatet. Als etabliertes Kompetenzzentrum koordiniert hier ein Expertenteam die Kooperation vieler namhafter Organisationen auf pan-europäischer Ebene. KMU können Unterstützung in der Entwicklung neuer Lösungen erhalten und existierende Technologien in die Anwendung bringen. So ermöglicht die finanzielle Unterstützung der Europäischen Kommission über das Horizon2020 Netzwerk die Entwicklung der Unternehmen durch den Aufbau von Wissen und Kompetenzen.

Die Technologieplattform »Laser-based Manufacturing« (TP8) beheimatet dabei Lasermaterialbearbeitung von Hochleistungsscheißanwendungen im Schiffsbau bis hin zur Oberflächenmodifikation in der Medizintechnik. Die Plattform ist dabei entlang zweier Dimensionen strukturiert: Die erste Dimension unterscheidet Laser mit kontinuierlich abgegebener Leistung und feststehenden Optiken, Laser mit gepulster Leistung, Laser mit Spiegelablenkung und Laser mit ultrakurz gepulsten Leistungen. Während diese Aufteilung im Wesentlichen die photonischen Quellen kennzeichnet, bezieht sich die zweite Dimension auf Kategorien zur Realisierung und Integration von Anwendungen. Diese umfassen IT-Systeme zur Verarbeitung von Daten, Software zur Anbindung photonischer Komponenten an Maschinensteuerungen und IoT Devices zur Verarbeitung von Daten, die während der Fertigung entstehen.

Entsteht aus einer Fertigungsidee ein Anwendungsvorschlag, so sind wirtschaftliche Erfolgsaussichten der entscheidende Faktor für ein Arbeitsprogramm. Mit dieser klaren Identifikation von Ziel und Mehrwert machen sich die Expertenteams mit den innovativen KMU gemeinsam an die Kreation neuer Lösungen und Werte – überall in Europa, mit jedem engagierten Team.

In 2021 rufen die in der TP8 engagierten Organisationen zu ersten Definitionen von Fertigungsideen und Anwendungsvorschlägen auf. Vielfältige Anwendungsbeispiele finden sich schon heute:

• Fügen von Bauteilen durch Laserschweißen mittels automatisierter Fugenfolge
  • Kombination aus texturbasierter Fugenfolge und KI-basierter Qualitätsüberwachung in Echtzeit
• Fertigung von Wasserfiltern mit Ultrakurzpulslasern
  • Projekt SimConDrill
  • Laserbohren
  • Ultrakurzpulsbearbeitung
• Verschluss und Anschluss von Batteriezellen mittels Lasermikroschweißen
  • Laserbasierte Kontaktierung von Batterien und Leistungselektronik
  • Laserprozesse für die effiziente Herstellung von Energiespeichern
  • Mikrofügen
• Herstellung von Miniaturkomponenten aus Glas mittels Selective Laser Etching (SLE)
  • Mikro- und Nanostrukturierung
• Signalverarbeitung für laserbasierte Fertigungssysteme
  • Fog und Edge Computing