Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik IWSSystemtechnik
Schwerpunkt: Laser-Mehrlagenengstspalt-Schweißen (Laser-MES)
remoweld®-Speziallaserschweißkopf für das Laser-MES (Mehrlagenengstspalt-Schweißen).
Technische Daten
- Hochdynamische 2D-Strahloszillation mit Frequenz von max. 4 kHz
- Laserleistung: max. 8 kW
- Integrierte Komponenten:
- Steuerungseinheit zur Prozesssteuerung und Regelung
- Kombinierte Zuführung von Schweißzusatzwerkstoff und Schutzgas
- Sensorik zur Schweißnahtdetektion
- High-Speed-Kamera und Sensorik zur Prozessbeobachtung und Qualitätssicherung
Anwendungsbeispiele
- Dickblechbereich: 10 bis 250 mm, z. B. Turbinenbau (Läuferwellen), Gehäusesegmente
- Konstruktiver Stahlbau, Pressen, Kran- und Tankanlagen, Schiffbau
Schwerpunkt: Hochdynamische Strahloszillation
remoweld®-Speziallaserschweißkopf FLEX für hochfrequente Strahloszillation.
Technische Daten
- Hochdynamische 2D- bzw. 3D-Strahloszillation mit Frequenzen im Kilohertzbereich
- Abbildung Lissajous-Figuren, hochdynamischer Bereich: 1,5 x 1,5 mm2
- Laserleistung: max. 5 kW
- Option zur Implementierung von:
- Sensorik zur Schweißnahtdetektion
- Sensorik zur Prozessüberwachung, z. B. Akustik, Bilderkennung, Triangulation
Anwendungen
- Dünnblechbereich: 0,5 bis 5 mm, z. B. Aluminium-Kipfer-Mischverbindungen, Aluminium-Druckguss
- Folienschweißung, z. B. Batterien, elektrische Kontaktierungen
- Aggregate, Kühlung, Klimaanlagen, Wärmetauscher, Pillow-Plates, Turboladerwellen
Schwerpunkt: Akustische Prozessüberwachung
Akustische Schweißnahtsignatur mit charakteristischen Prozessfrequenzen zur echtzeitfähigen Prozessanalyse.
Technische Daten
- Membranfreies optisches Mikrofon
- Niedriges Eigenrauschen
- Frequenzbereich: 10 Hz bis 1 MHz (Akustik und Ultraschall)
- Dynamikumfang: 50-150 dB (A) SPL
Anwendungen
- Beite Anwendungspalette vom Automobilbau bis zum Schweißverbindungen von Haushaltsgeräten, Luft- und Raumfahrttechnik sowie einer Vielzahl von Messaufgaben zur Sicherstellung der Bauteilqualität
- Echtzeit-Prozessüberwachung von hochdynamischen Schweißprozessen
- Korrelation zwischen Schweißnahtqualität und Luftschall möglich
- Mit KI-Auswertungsmethoden verknüpfbar
Schwerpunkt: Geometrische Topologieüberwachung
Technische Daten
- Messprinzip: optische Triangulation
- Geringe Reflexionsempfindlichkeit
- Auflösungsbereich: 2,5 bis 50 µm
- Wiederholgenauigkeit: 0,3 bis 0,5 µm
Anwendungen
- Positions- und Verzugsmessung von Schweißkonturen und geschweißten Bauteilen
- Inline / offline-Prozessüberwachung von Schweißprozessen
- Korrelation zwischen Schweißnahtqualität und äußerem Nahterscheinungsbild (Schuppung, geometrische Schweißnahtparameter)
- Stand-alone Einheit in neue und bestehende Prozesse integrierbar
- Kombination mit anderen Sensoren und KI-Auswertungsmethoden
- Breite Anwendungspalette vom Automobilbau bis zum Schweißverbindungen von Haushaltsgeräten, Luft- und Raumfahttechnik sowie einer Vielzahl von Messaufgaben zur Sicherstellung der Bauteilqualität
Schwerpunkt: Bewertung des CO2-Footprints von Produkten und Prozesses
Life Cycle Analysis zur Beschreibung von Stoffflüssen am Beispiel des CO2-Äquivalent – Nutzung für laserbasierten Fertigungsprozessen am Fraunhofer IWS.
Technische Daten
- Konformität der CO2-Bilanzierung auf Basis der DIN ISO 14064 und DIN ISO 14040
- Erstellung, Berechnung und Visualisierung von CO2-und Ökobilanzen
- Verknüpfung mit technischen Datenbanken, z. B. Gabi
- Erstellung von Sankey-Diagrammen
Anwendungen
- Bewertung des durch die menschliche Produktion und Mobilität verursachten CO2-Ausstoßes zur Erreichung der europäischen bzw. weltweiten Klimaziele – Stichwort: max. 1,5°C Klimaerwärmung
- »Computer Aided Eco-Balancing« (CAEB) für die laserbasierte Prozessketten und Produkte
- Verfahrensvergleiche für Schweißprozesses und Fertigungsketten