Das Institut für Laser- und Anlagensystemtechnik (iLAS) der Technischen Universität Hamburg hat umfangreiche Erfahrung in der Lasermaterialbearbeitung, mit besonderen Fokus auf die Laseradditive Fertigung (LAM) sowie den Laserfügeverfahren. Durch diverse Forschungs- und Industrieprojekte zur Materialqualifizierung, dem LAM gerechten Design, der Prozess- und Systemtechnikentwicklung sowie der Qualitätssicherung sind umfangreiche Kenntnisse am iLAS gebündelt. Das zugehörige SpinOff, die Laser Zentrum Nord GmbH, ermöglicht darüber hinaus einen Wissen- und Technologietransfer in die Industrie und bietet im Rahmen von Schulungen sowie eines Industriearbeitskreises für Unternehmen die Möglichkeit, sich detaillierter mit dem innovativen Verfahren der laseradditiven Fertigung auseinander zu setzen.

Schweißtechnik für LAM-Bauteile wurde noch nicht wissenschaftlich erforscht. Somit fehlen geeignete Schweißstrategien sowie Kennwerte der Fügeverbindung für die Bauteilauslegung. Stichversuche des iLAS zum Laserstrahlschweißen von laseradditiv gefertigten Aluminiumbauteilen zeigen ein stark abweichendes Schweißverhalten im Vergleich zu artgleichen Gusswerkstoffen. Weiterhin zeigen die Erfahrungen aus dem vorgenannten Spaceframeprojekt signifikante Verzüge der großen und filigranen LAM-Bauteile und bilden damit eine Herausforderung für die Spaltüberbrückung beim Schweißen. Auch flexible handling- und Spanntechniklösungen für komplex geformte LAM-Bauteile sind noch nicht entwickelt.

Zielvorgaben

Das iLAS wird im Projekt den Laserschweißprozess für Stahl-LAM-Bauteile grundlegend erforschen, dabei geeignete Schweißstrategien entwickeln sowie die statischen und dynamischen Kennwerte der Schweißverbindungen charakterisieren. Weiterhin sollen Regeln zur laserschweißgerechten Gestaltung von LAM-Bauteilen abgeleitet werden und diese in die Konzeption und Realisierung der Demonstratorbauteile einfließen. Zusammen mit den Partnern Cloos und Hema wird eine Fügezelle inkl. kamerabasierter Nahtverfolgung und flexibler Greiferlösungen konzipiert und am iLAS installiert, welche ein automatisiertes Schweißen der Demonstratorbaugruppen ermöglicht.

Kontakt

Prof. Dr.-Ing. C. Emmelmann

TU Hamburg Harburg Institut für Laser- und Anlagensystemtechnik
Denickestr. 17
21073 Hamburg
Mail: c.emmelmann[at]tuhh.de

www.tuhh.de/ilas/