Mikrofügen

Überblick

Unser Leistungsangebot

Das Fraunhofer ILT erforscht und entwickelt die laserbasierte Verbindungstechnik, bei der je nach zu bearbeitender Werkstoffklasse unterschiedliche Verfahren, wie das Laserschweißen, Laserlöten oder Laserbonden, zum Einsatz kommen. Prozesse wie das Präzisionsschweißen von Metallen, das Kunststoffschweißen oder die Glas- und Keramikbearbeitung werden dabei fortlaufend weiterentwickelt und für industrielle Anwendungen angepasst. Ein Schwerpunkt liegt bei der Entwicklung leistungsfähiger Energiespeichersysteme: Elektrische Kontakte von Kupferwerkstoffen und artungleichen Metallkombinationen – etwa für den Aufbau von Batteriemodulen oder -packs – lassen sich mit dem Laser prozesssicher erzeugen. Diese Verbindungen zeichnen sich durch hohe Stromtragfähigkeiten aus.

Mit speziellen, abstimmbaren Lasern können Kunststoff-Metall-Verbindungen für die Automobilindustrie oder transparente und hochkristalline Kunststoffe für die Elektronik oder die Medizintechnik besonders gut geschweißt werden. Durch innovative Bestrahlungstechnologien bleiben die thermischen Belastungen der Werkstücke dabei gering. Im Display-, Beleuchtungs- und Sensortechnik-Bereich kommen Laser auch zur Verkapselung von Elektronikkomponenten, zum absorberfreien Schweißen von transparenten Kunststoffen und zum Löten von Glas für hermetisches Packaging zum Einsatz.

Das Leistungsangebot des Fraunhofer ILT umfasst in der Fügetechnik die kundenspezifische Prozessentwicklung, die Integration in die industrielle Anlagentechnik, Dienstleistungen in den Bereichen Simulation und Diagnose sowie umfassende Beratung.

Kontaktierte 18650-Batteriezellen.
© Fraunhofer ILT, Aachen.
Kontaktierte 18650-Batteriezellen.
Laserstrahl-Mikroschweißen von Pouchzellen.
© Fraunhofer ILT, Aachen.
Laserstrahl-Mikroschweißen von Pouchzellen.
Glas-Metall-Verbindungen bestehend aus einem Borosilikatglasdeckel und einer Kovarhülse.
© Fraunhofer ILT, Aachen.
Glas-Metall-Verbindungen bestehend aus einem Borosilikatglasdeckel und einer Kovarhülse.

Mikrofügen metallischer Werkstoffe

  • Mikroschweißen von Stahl, Kupfer, Aluminium
  • Schweißen artungleicher Werkstoffe
  • Mikroverbindungen für Elektro- und Feinwerktechnik
  • Prozessentwicklung Kontaktierung in der Batterietechnik für
    • Rundzellen
    • Prismatische Zellen
    • Pouchbag Zellen
  • Dünn- und Dickschichtkontaktierung von thermisch empfindlichen Elektronikkomponenten
  • Prozessentwicklung und optische Systemtechnik für das Laserstrahlschweißen von Bändchen und Drähten
  • Mikro-Weichlöten für Elektronik / Elektrotechnik
  • Hartlöten artungleicher Werkstoffe

Kunststoffschweißen

  • Schweißen mit verschiedenen Bestrahlungsvarianten
    • Konturschweißen
    • Simultanschweißen
    • Quasisimultanschweißen
    • TWIST®-Schweißen
  • Absorberfreies Transparent- und Folienschweißen
  • Schweißen von faserverstärkten Kunststoffen
  • Laserbasierte Kunststoff-Metall-Verbindungen

Laserbasiertes Fügen von Glas, Keramik und Halbleitern

  • Selektives Glaslöten für Displaytechnik und Photovoltaik
  • Si / Glas-Verbindungen
  • Si / Si-Bonden
  • Mikrofügen dielektrischer Werkstoffe
  • Packaging-Lösungen für Sensortechnik und Mikrosystemtechnik

Systemtechnik

  • Komponenten und Anlagenentwicklung zum Mikrofügen
  • Prozessüberwachung
  • Simulation

Broschüren

Unsere Broschüren vermitteln einen schnellen Einblick in unsere Leistungsangebote. Detaillierte Informationen und einzelne Projektergebnisse finden Sie auch im Reiter »Projektergebnisse«.

 

»Mikrofügen mit Laserstrahlung«

 

»Laserverfahren für die Wasserstoff­technologie«

 

»Laserbasierte Kontaktierung von Batterien und Leistungselektronik«

 

»Laserprozesse für die effiziente Herstellung von Energiespeichern«

 

»Laser in der Photovoltaik«

 

»Laser in der Kunststofftechnik«

Flyer

Hier finden Sie nähere Informationen zu Prozessen, Komponenten und Systemen, die unsere Wissenschaftler im Leistungsangebot »Mikrofügen« entwickeln.

Laserstrahlschweißen von Bipolarplatten für Brennstoffzellen

Zentrales Element der Brennstoffzelle ist die Bipolarplatte, die meist aus umgeformten Nickelblechen besteht, die mit dem Laser verschweißt werden können.

Laser Mikrofügen für Batteriepacks

Bei der Herstellung von Batteriepacks werden die einzelnen Zellen miteinander verbunden, um höhere Spannungen und höhere Kapazitäten zu erzeugen.

Video: Laserbasiertes Mikrofügen für vielfältige Verbindungen

Datenschutz und Datenverarbeitung

Wir setzen zum Einbinden von Videos den Anbieter YouTube ein. Wie die meisten Websites verwendet YouTube Cookies, um Informationen über die Besucher ihrer Internetseite zu sammeln. Wenn Sie das Video starten, könnte dies Datenverarbeitungsvorgänge auslösen. Darauf haben wir keinen Einfluss. Weitere Informationen über Datenschutz bei YouTube finden Sie in deren Datenschutzerklärung unter: https://policies.google.com/privacy

Von der Medizintechnik, über Hybridverbindungen für den Leichtbau bis hin zur Batterie- und Brennstoffzellenproduktion für die Zukunft der Mobilität: Wissenschaftler aus der Gruppe Mikrofügen am Fraunhofer ILT entwickeln vielfältige Verbindungstechniken für die unterschiedlichsten Anwendungen. Die Lasertechnik erlaubt eine hochpräzise und materialschonende Verschweißung und die Erzeugung kleinster Nahtstrukturen. Am Fraunhofer ILT stehen hierfür eine moderne Anlagentechnik sowie ein breites Spektrum an verschiedenen Laserstrahlquellen zur Verfügung um maßgeschneiderte Lösungen für Industrie und Wissenschaft zu entwickeln.

Video: Laserverfahren für die Wasserstofftechnologie

Datenschutz und Datenverarbeitung

Wir setzen zum Einbinden von Videos den Anbieter YouTube ein. Wie die meisten Websites verwendet YouTube Cookies, um Informationen über die Besucher ihrer Internetseite zu sammeln. Wenn Sie das Video starten, könnte dies Datenverarbeitungsvorgänge auslösen. Darauf haben wir keinen Einfluss. Weitere Informationen über Datenschutz bei YouTube finden Sie in deren Datenschutzerklärung unter: https://policies.google.com/privacy

Grüner Wasserstoff ist der Energieträger der Zukunft. Zu den potentiellen Anwendungsgebieten zählen die Mobilität sowie die Hausenergieversorgung auf Brennstoffzellenbasis. Für eine breite Marktdurchdringung bedarf es neben technologischen Weiterentwicklungen vor allem einer deutlichen Kostenreduktion entlang der Wertschöpfungsketten von Elektrolyseuren, Brennstoffzellen und deren Komponenten.

Am Fraunhofer ILT werden hochproduktive Laserverfahren entwickelt, die bei der Skalierung der Herstellungsprozesse eine entscheidende Rolle spielen.

Märkte

Lasertechnik trägt in unterschiedlichen Märkten zur Lösung anspruchsvoller Aufgabenstellungen bei. Ob als Werkzeug in der Automobilfertigung, als Messmittel im Umweltbereich, als Diagnose- oder Therapieinstrument in der Medizintechnik oder als Kommunikationsmedium in der Raumfahrttechnik, der Laser bietet vielfache Einsatzmöglichkeiten mit hoher Produktivität und hoher Effizienz.

Auf den Markt-Webseiten finden Sie weitere Informationen und eine Auswahl aus unserem Angebot.

 

Forschen Sie mit uns!

Bei Fragen zu übergreifenden Themen nehmen Sie einfach Kontakt mit uns auf! Unsere Ansprechpartner stehen Ihnen gerne zur Verfügung.