Fertigungsmesstechnik

Die Messung physikalischer, chemischer oder biologischer Größen ist bei vielen fertigungstechnischen Aufgaben entscheidend. Am Fraunhofer ILT werden verschiedene Lasermessverfahren für Aufgaben in der Fertigung und für eine inlinefähige Prozesskontrolle entwickelt und gemeinsam mit Kunden und Partnern in Prototypen und Kleinserien umgesetzt.

Mit einer am Fraunhofer ILT entwickelten absolut messenden interferometrischen Sensorik sind beispielsweise geometrische Eigenschaften von Bauteilen mit sehr hoher Genauigkeit und hohem Durchsatz messbar. Beim Laserauftragschweißen können mit dieser Sensorik Geometriemerkmale wie die aufgetragene Schichtdicke schon während der Fertigung erfasst werden. In Echtzeit kann auf Abweichungen von der Soll-Geometrie reagiert werden, sodass Prozessabweichungen frühzeitig erkannt und kompensiert werden können. Weitere Anwendungsgebiete für die interferometrische Sensorik sind die Inline-Überwachung und Regelung beim Laser Powder Bed Fusion, Laserbohren und in der Lasermikrostrukturierung.

Im Recycling-Bereich eignen sich laserspektroskopische Messverfahren beispielsweise hervorragend für automatisierte Sortierverfahren. Metalle, Keramiken, Gläser, Schlacken, oder Rohstoffe lassen sich sehr schnell identifizieren und sortieren. Seltene wertvolle Werkstoffe, wie Technologiemetalle in Bauteilen auf Elektronikplatinen, lassen sich zudem identifizieren und gezielt zurückgewinnen.

Das Leistungsangebot umfasst Machbarkeitsstudien, die Entwicklung von Komponenten und Verfahren für die Fertigungsmesstechnik, Unterstützung bei der Integration der neuen Technologien in industrielle Fertigungsprozesse und bei der Aufnahme des Dauerbetriebs in der Produktion sowie individuelle Beratung zu kundenspezifischen Lasermessanlagen.

Messung geometrischer Größen

• Lasermessverfahren (Interferometrie, Triangulation, Laufzeit, …)
  
• absolut messende interferometrische Sensorik (»bd-1«, »bd-2«, »bd-x«)
  
• optische Kohärenztomografie (OCT)
  
• Anwendungen in der Fertigung und Prozesskontrolle
  
• Inline-Überwachung von Laserfertigungsprozessen (Auftragsschweißen, Einschweißtiefe, Oberflächenstrukturen, Bohrungen, Additive Manufacturing)

Chemische Analyse

• spektroskopische Messtechnik, Laser-Emissionsspektrometrie (LIBS)
• Prozessanalytik von Metallen, Keramik, Glas, Schlacke, Rohstoffen, Stäuben, …
• Analytik für das werkstoffliche Recycling, automatisierte Sortierverfahren
• positive Materialidentifikation (PMI): 100 %-Prüfung von Halbzeugen und Endprodukten in der Fertigungslinie
• ortsaufgelöste Elementanalytik; Reinheitsanalyse von Produktionsproben, Mikroeinschlüsse und Seigerungen in Metallen

Entwicklungen

• Erschließung neuer Anwendungsfelder der Lasermesstechnik
  
• Funktionsmuster und Prototypen für industrielle Anwendungen
  
• kundenspezifische Anlagen für Messaufgaben in der Produktion

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