Anlage für das Laserschweißen und -schneiden von Metallen

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Laserstrahlbasierte Füge- und Trennverfahren mit Dauerstrichlasern haben sich im vergangenen Jahrzehnt bereits in einigen industriellen Anwendungen etabliert. Eine Erweiterung von Applikationsmöglichkeiten und eine effizientem Nutzung von zur Verfügung stehenden Strahlquellen hoher Strahlleistung und -qualität wird aktuell jedoch von einem fehlenden Prozessverständnis für die auftretenden Effekte beschränkt. Das Defizit der Forschung besteht vornehmlich in zwei Bereichen. Zum einen bieten moderne Strahlquellen die Möglichkeiten, das bisher bearbeitbare Materialspektrum zu erweitern und die Bearbeitungsgeschwindigkeiten für z.B. Automotiveanwendungen bzw. die Bauteildicke zu erhöhen. Diese Entwicklung zieht für eine industrielle Umsetzung die Notwendigkeit eines grundlegenden Prozessverständnisses nach sich, das in der erforderlichen Tiefe bislang nicht vorhanden ist. Zum anderen wird die Einbindung dieser Laserstrahlprozesse in Echtzeitsysteme gefordert, womit eine online-Prozessüberwachung und Regelung ermöglicht werden soll. Daher ist es das Ziel, unter Verwendung der beantragten Anlage, zunächst die vorhandenen Erkenntnisse zur Lasermaterialbearbeitung auf ein größeres Materialspektrum, wie z.B. Kupferwerkstoffe, auszudehnen und das Prozessverständnis auf erhöhte Geschwindigkeiten und Bauteildicken zu erweitern. Schließlich sollen auf Basis des gewonnen Wissens neuartige Steuerkonzepte umgesetzt werden sowie durch die Identifikation signifikanter Prozessemissionen ein echtzeitfähiger Regelkreis für das Laserstrahlfügen und -trennen entwickelt werden.