Projekte

Optimierte Anwendung verschiedener Verfahren zum Laserstrahlhärten

Die Prozessentwicklungen und systemtechnischen Komponenten des Fraunhofer IWS wurden mit einer Vielzahl von Laserstrahlhärteanlagen in die industrielle Nutzung überführt. Solche Verfahrens- und Anlagenüberführungen sind z. B.:

Laserstrahlhaerten einer Dampfturbinenschaufel
© Fraunhofer IWS Dresden
Laserstrahlhaerten einer Dampfturbinenschaufel
Härten einer Greiferkurve mit Hochleistungsdiodenlaser
© Fraunhofer IWS Dresden
Härten einer Greiferkurve mit Hochleistungsdiodenlaser
  • Laserstrahlhärten von Innensitzflächen von Einspritzmodulen für moderne Diesel-Pkw-Motoren (3 Anlagen, ca. 9 Mio. Teile jährlich)
  • anlasszonenfreies Laserstrahlhärten von Gleitlagersitzflächen von Lkw-Abgasturboladern (Universalhärteanlage, drei Anlagen, ca. 90 verschiedene Teilearten)
  • robotergestütztes Laserstrahlhärten im Werkzeug- und Formenbau (fünf Anlagen in Deutschland, Schweiz, Italien, Slowenien)
  • Laserstrahlhärten von sehr großen Umformwerkzeugen für die Automobilindustrie (Härteportal, Integration in 5-Achs-Fräsportal, zwei Anlagen) [Jahresberichtsbeitrag als PDF]
  • Universalhärteanlagen (Umbau Standardfräsmaschine, vier Anlagen) für Lohndienstleister, die Massenfertigung und die Entwicklung
  • Laserstrahlhärten von Hydraulikkomponenten (3 Anlagen, davon zweimal Integration in Stangendrehautomaten)
  • Anlage zum Laserstrahlhärten von Bremsenbauteilen für Nutzfahrzeuge [Jahresberichtsbeitrag als PDF]
  • Anlagen zum Laserstrahlhärten von Dampfturbinenschaufeln (Siemens, Fuji Electric)

Die Entwicklung neuartiger Verfahren der Randschichtaushärtung ausscheidungshärtbarer Werkstoffe kann als besondere wissenschaftliche Leistung betrachtet werden. Randschichtausgehärtete Turbinenschaufeln aus ausscheidungshärtbarem Stahl 16-4 PH mit deutlich erhöhter Lebensdauer sind heute in mehr als 50 Turbinen von Großkraftwerken
im Einsatz.

 

Laserstrahlhärten im Werkzeugbau

Das partielle Härten von Großwerkzeugen mit dem Laser ist eine bereits sehr verbreitete Anwendung. Die Systeme des Fraunhofer IWS ermöglichen hierbei eine optimale Prozessführung sowohl durch die Regelung des Prozesses als auch durch die lokal optimal angepassten Strahlfleckgrößen und Intensitätsverteilungen. So kommen diese Systeme zum Beispiel in roboterbasierten Härte- und Auftragschweißanlagen im Werkzeugbau zum Einsatz.

 

Integration des Laserstrahlhärtens in Werkzeugmaschinen

Eine Möglichkeit der Verkürzung von Fertigungsprozessketten im Maschinenbau ist die Integration der Wärmebehandlung in die Anlagen und Fertigungslinien der klassischen mechanischen Fertigung.

 

Integrierte Härterei

Das Forschungsprojekt "Integrierte Härterei" hatte zum Ziel, das notwendige partielle Härten von Großwerkzeugen in die Systeme zur mechanischen Bearbeitung zu integrieren.

 

Laserintegration in die Fertigungstechnik - Initiative LiFt

Sachsens Potenziale des Maschinen- und Anlagenbaus durch die Lasertechnik nachhaltig und flächendeckend erweitern und Wettbewerbsfähigkeit sichern - diesem Anspruch stellt sich die Initiative LiFt.