Das LaserApplikationsZentrum (LAZ) ist dem Studiengang Maschinenbau Produktion und Management angeschlossen und Bestandteil des Zentrums für optische Technologien (ZOT). Durch die Zusammenarbeit innerhalb der Hochschule mit anderen Zentren und Instituten entstehen so enorme Synergien. Es werden gemeinsame Forschungsthemen in den Bereichen der Materialforschung, Oberflächentechnik, FEM-Simulation, Gießereitechnologie, Optische Technologien und Energieeffiziente Produktion bearbeitet. Beispiele sind die Laservorbehandlung von Oberflächen für das Fügen hybrider Werkstoffpaarungen (Kooperationsprojekt mit IMFAA) oder das Erzeugen von hybriden Oberflächen mit topologisch optimierten Eigenschaften (Kooperationsprojekt mit FINO).
Laserlabor im Forschungsgebäude ZTN
Der Laser ist für uns ein faszinierendes Werkzeug mit grenzenlosem Potenzial und einem besonderen Reiz. Wir fokussieren uns auf die Lasermaterialbearbeitung. Im LAZ forschen wir mit leistungsstarken Lasern an fortschrittlichen Verfahren mit innovativen Werkstoffen. Unsere Forschungsarbeiten haben zwei Schwerpunkte Lasermaterialbearbeitung innovativer Werkstoffe und neue Verfahren der Lasermaterialbearbeitung.
Die innovativen Werkstoffe werden auch im Bereich des Leichtbaus eingesetzt, Beispiele sind das hybride Fügen von metallischer Mischverbindungen, die Laserbearbeitungsverfahren für den Verbundwerkstoff aus Hohlkugelstrukturen und das Laserschweißen von Aluminiumdruckguss.
Die neuen Verfahren sind das Laserpolieren bzw. Laserglätten von Stahl- oder Aluminiumoberflächen (in Kombination mit Randschichthärten und anschließendem Anlassen bei Stahl), das Hochtemperatur-Kapillarspaltlöten von Stahlrohren für dauerbelastbare, schwingungsfeste Verbindungen und die gezielte Modifikation von Oberflächeneigenschaften durch unterschiedliche Laserbearbeitungsverfahren.
Das LaserApplikationsZentrum (LAZ) ist modern ausgestattet, mit einem leistungsstarken 4 kW-Scheibenlaser (Trumpf TLD-4002), mit zwei Single Mode Faserlasern mit bis zu 1 kW Laserleistung, drei gepulsten Festkörperlasern im ms- und µs-Bereich und zwei gepulsten Faserlaser im ns-Bereich für die Mikrobearbeitung. Die Strahlquellen versorgen 4 Bearbeitungszellen, darunter zwei 5-Achs-Laserbearbeitungszellen (Trumpf TLC 1005 und TLC 40) sowie eine Roboterzelle mit zwei 6-Achs Industrierobotern und Zusatzachse. Zur Prozessüberwachung und Qualitätssicherung stehen moderne Messgeräte für Laserleistung, Strahlkaustik, Restsauerstoffgehalt und berührungslose Temperaturmessung und Regelung (Pyrometrie) und Prozessanalyse (Highspeed Wärmebildkamera) zur Verfügung. Die Werkstücktemperatur kann so z.B. mit dem Pyrometer beim Härten, Anlassen oder Löten online geregelt werden.
3D Lasermaterialbearbeitung in Roboterzelle
