Herstellungsprozesse in der Lasermikrobearbeitung beschleunigen

BMBF- Verbundprojekt RESOMACH realisiert schnellen Scanner zur Herstellung innovativer Beleuchtungselemente im Automobilbau.

Laserbasierte Erzeugung von Lichtleiterstrukturen am Beispiel einer Einstiegsleiste für die Automobilindustrie © Weidmann Plastics Technology AG

05.06.13

BMBF-Verbundprojekt RESOMACH

Ultrakurzpulslaser bieten eine Vielzahl neuer Möglichkeiten für die Flexibilisierung von Fertigungsprozessen und die Realisierung innovativer Produkteigenschaften. Diese attraktive Technologie wird heute allerdings häufig lediglich für die Fertigung von hochpreisigen Produkten und/oder bei Produkten eingesetzt, bei denen eine besonders hohe Wertsteigerung erzielt werden kann. Der limitierende Faktor für die Wirtschaftlichkeit ist oft die Bearbeitungsgeschwindigkeit. Um dies zu ändern, muss in der gesamten Kette vom Lasersystem bis zur schnellen Strahlablenkung die Leistungsfähigkeit und Geschwindigkeit signifikant gesteigert werden.

Für Beleuchtungselemente im Automobilbau werden zunehmend LED-Hintergrundbeleuchtungen eingesetzt, deren Emission durch Streuzentren in Kunststoffoberflächen räumlich homogenisiert bzw. geformt wird. Bei einer DIN A4 großen Fläche müssen für typische Anwendungen viele Millionen Streuzentren erzeugt werden.

Die heute mittels Lasermikrobearbeitung erreichbare Prozessgeschwindigkeit reicht dabei nicht annähernd aus, um diese Elemente wirtschaftlich in einem direkten Laserprozess fertigen zu können. Daher ist ein aufwändiger Zwischenschritt notwendig, indem zunächst ein Prägewerkzeug gefertigt und dann die Struktur in einem Prägeprozess auf das Werkstück übertragen wird. Die Prägetechnik erlaubt keine Individualisierung der Beleuchtungselemente und daher besteht von Seiten der Industrie der Wunsch nach einem direkt arbeitenden, flexiblen Herstellungsverfahren.

Im Rahmen der BMBF-Förderinitiative „KMU-innovativ: Photonik / Optische Technologien“ ist im April 2013 das Projekt RESOMACH (das Akronym steht für „Resonanter Scanner für die Lasermikromaterialbearbeitung auf Basis einer neuartigen Antriebstechnologie“) gestartet, um diese Herausforderung anzugehen. Das Ziel des Vorhabens ist es, eine neuartige, schnelle Scantechnologie zu entwickeln, um den Herstellungsprozess mit einem direkt-schreibenden Verfahren zu beschleunigen. In Kombination mit modernen Laserquellen wird so eine signifikante Reduktion der Prozesszeit pro Bauteil gegenüber dem heutigen Stand der Technik in der Lasermikrobearbeitung erreicht.

Die Leistungsfähigkeit und Industrietauglichkeit des Systems wird im Projekt anhand des ausgewählten Anwendungsfalls exemplarisch demonstriert. Die Wissenschaftler des Photonik-Zentrums Kaiserslautern entwickeln die Laser- und Prozesstechnik im Projekt. Die mittelständischen Unternehmen Femotech GmbH und abk-technology GmbH entwickeln die neuartige Ablenkeinheit und deren elektronische Ansteuerung. Die industrielle Verwertbarkeit der Forschungsarbeiten wird durch Tests des entwickelten Demonstrators beim Automobilzulieferer Weidmann Plastics Technology AG und beim Laser- und Sondermaschinenbauer GFH GmbH unter Beweis gestellt.

Als Ergebnis wird zum Projektabschluss Ende 2015 eine neuartige Fertigungstechnologie stehen, die eine schnelle Fertigung mit einer großen Flexibilität bis hinunter zu Losgröße Eins erlauben wird. Im April 2013 gestartet, läuft das Projekt über einen Zeitraum von etwas mehr als zweieinhalb Jahren bis November 2015.
Das RESOMACH-Projekt wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) mit knapp einer Million Euro gefördert.

Weitere Informationen

Download Steckbrief BMBF-Verbundprojekt RESOMACH (PDF)

Ansprechpartner

Andreas Rose
Femotech GmbH
Am Taubenrain 1
35756 Mittenaar-Offenbach
Tel.: +49 2778/696694-13
E-Mail: :
a.rose@femotech.de

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