Die InnoProfile-Transfer-Initiative

Im vorangegangenen InnoProfile-Projekt „Rapid Microtooling mit laserbasierten Verfahren“ gelang es am Laserinstitut der Hochschule Mittweida weltweit erstmals, die Lasermikrobearbeitung und die Applikation hoher Laserleistungen durch die Anwendung ultraschneller Strahlablenkungstechniken miteinander zu kombinieren.

Die technologischen Erfahrungen bei der Neuentwicklung des Verfahrens Micro Cladding mit gepulstem Laser und Scanner bilden die Basis für das marktorientierte Verbundprojekt, dessen Forschungsschwerpunkt darin besteht, die Weiterentwicklung zur einem Hochrate-Verfahren zu vollziehen. Erst dies ermöglicht den Verbundprojektpartnerfirmen, mit dem Verfahren industrietaugliche Produkte abzuleiten und neue Märkte zu erobern und damit ihre Positionen im nationalen und internationalen Wettbewerb zu stärken.

Neben den fachlichen werden mit dem Projekt auch strategische Ziele verfolgt: In der Region soll ein besonderes Forschungs- und Innovationsprofil mit den Lasertechnologien als Leuchtturm herausgebildet werden. Dieses soll nachhaltig sein und überregional wirken, um die spezielle Kompetenz der beteiligten Partnerfirmen herauszustellen und ihnen den Marktzugang zu erleichtern. Zur langfristigen Absicherung der Kompetenz soll für die umliegenden Firmen wissenschaftlicher Nachwuchs gewonnen und speziell qualifiziert werden.

Die Ziele

Im Verbundprojekt "Hochrate Micro / Macro Cladding" wird durch intensives Zusammenwirken der Projektpartner die Micro Cladding-Technologie erheblich weiterentwickelt. So soll das hochaufgelöste Verfahren mit neuer Anlagentechnik um den Faktor 10 beschleunigt werden, bei geraden Strukturen um den Faktor 100. Darauf aufbauend sollen mit dem Verfahren zukünftig auch Schichten großflächig und strukturiert aufgebracht werden können, wodurch das Verfahren zum Macro Cladding wird.

Neben den bekannten metallischen sollen erstmals auch Emaille-Schichten erzeugt werden. Zur Modifizierung von Oberflächen werden mit dem Verfahren keramische Partikel in die Oberfläche eingeschleust.

Zur Darstellung der Leistungsfähigkeit des neuen Verfahrens werden zahlreiche praxisrelevante Demonstratoren entstehen.

Die thematischen Schwerpunkte

Aufgrund des hohen Anspruchs des Projektes ergibt sich eine große Komplexität bezüglich der thematischen Schwerpunkte des Vorhabens. Sie sind in drei thematisch abgegrenzte Teilaufgaben gegliedert:

• Untersuchungen und Entwicklungen zur Anlagentechnik und zum Verfahren Hochrate Micro/Macro Cladding (Laservorm + LHM)
  Hier wird erforscht, wie sich durch neue Prozesstechnik und eine Erhöhung der Laserleistung auf 200W (gepulst) bzw. 3 kW (cw) das Verfahren extrem beschleunigen lässt.
  
• Untersuchungen und Entwicklungen zu funktionellen Schichten (Kühn + LHM)
  Im zweiten Teilprojekt wird weltweit erstmals untersucht, wie sich mit dem Cladding-Verfahren hochwertige Emailleschichten erzeugen lassen.
  
• Untersuchungen und Entwicklungen zur Funktionalisierung von Oberflächen (ProCon + LHM)
  Hier finden Untersuchungen zur Verbesserung der Oberflächeneigenschaften durch gezieltes Einbringen von Keramik-Partikeln statt.

In allen drei Teilprojekten finden in Zusammenarbeit der Verbundpartner umfangreiche Untersuchungen der Schichteigenschaften statt. Die beiden Verfahrensvarianten mit gepulstem Laser und Galvoscanner bzw. cw-Laser und Polygonspiegelscanner werden hinsichtlich Produktivität und Einsatzmöglichkeiten verglichen. Es sollen gemeinsam mit den Projektpartnern zahlreiche Demonstratoren von Mikrostrukturen und von Schichten erstellt werden. Diese werden die schnelle Vermarktung der Projektergebnisse erleichtern.

Die Partner

Die Verbundprojektpartner im Forschungsvorhaben sind neben dem Laserinstitut der Hochschule Mittweida:

• Laservorm GmbH Altmittweida
• Kühn Email GmbH Grünhain-Beierfeld
• ProCon GmbH Chemnitz

Kontakt

Prof. Dr.-Ing. Dr. h.c. Horst Exner
Laserinstitut der Hochschule Mittweida
Hochschule Mittweida
Technikumplatz 17
09648 Mittweida
Tel.: 03727 581413
E-Mail: horst.exner[at]hs-mittweida.de
Internet: www.laserinstitut.org



Nähere Informationen zum vorangegangenen InnoProfile-Projekt "Rapid Microtooling“ finden Sie hier. Weitere Informationen zur ebenfalls aus dieser InnoProfile-Initiative hervorgegangenen InnoProfile-Transfer-Stiftungsprofessur „Rapid Micro“ finden Sie hier.