Zudem lassen sich damit auch hitzeempfind­liche Komponenten schonend härten. Schnell schwingende Spiegel führen den Laserstrahl und steuern präzise den thermischen Energie­eintrag, der oft nur einige Zehntelmillimeter tief ins Bauteil reicht. Auch fällt der energeti­sche Aufwand weg, der beim Ofen-, Flamm- oder Induktionshärten häufig nötig ist, um Bauteile abzuschrecken oder anzulassen.

Das Fraunhofer IWS arbeitet gemeinsam mit europäischen Partnern daran, der Laser­härtung breitere Einsatzmöglichkeiten durch Nutzung komplexerer 2D-Scanfiguren zu eröffnen. Ziel sind besonders kompakte und preiswerte Laserhärtungsmodule für Roboter und CNC-Zellen. Sie sollen mit nur noch einem statt der bisher üblichen zwei Schwingspiegel den Laserstrahl zweidimensional führen und formen.
 

2D-Scan Technik für das Laserhärten komplexer Formen

Für ein vertieftes Verständnis dieser noch jungen 2D-Scan-Technik setzt das Fraunhofer IWS selbstentwickelte Simulationsprogramme ein. Simuliert werden die komplexen zeit- und ortsabhängigen Temperaturverteilungen, um den Einfluss von Parametern wie Laser­leistung, Strahldurchmesser und Oszillations­figuren sowie -frequenzen virtuell abbilden und bewerten zu können. Im Fokus steht die Suche nach geeigneten thermischen Zyklen und optimalen Härteergebnissen. Die gewon­nenen Erkenntnisse sollen in die Auslegung und Steuerung industrierelevanter Anwendun­gen einfließen, um selbst komplex geformte Bauteile gleichmäßig laserhärten zu können. Perspektivisch sollen Methoden Künstlicher Intelligenz für die Strahlformung und -führung zum Einsatz kommen.