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03.05.2017

„Laser schaffen in der Industrie 4.0 die Verbindung zwischen virtueller und realer Welt“

Prof. Ludger Overmeyer

Als wissenschaftlich-technischer Geschäftsführer des Laser Zentrums Hannover (LZH) arbeitet Prof. Ludger Overmeyer an der Schnittstelle zwischen Forschung und Industrie. Im Interview spricht er über Trends in der Lasermaterialbearbeitung, über noch zu hebende Potentiale in der Prozessoptimierung sowie über seine Erwartungen an die Fachkonferenz LiM - Lasers in Manufacturing, die er vom 25. bis 29. Juni 2017 im Rahmen des World of Photonics Congress leiten wird.

Herr Prof. Overmeyer, welche Highlights erwarten Sie als Konferenzleiter auf der LiM 2017?

Prof. Ludger Overmeyer: Wir haben in diesem Jahr ein sehr breites Spektrum an Vorträgen von renommiertesten Experten aus Asien, den USA, Kanada und verschiedenen europäischen Ländern. Die Vorträge decken die komplette Bandbreite heutiger Laseranwendungen ab, von der Mikro- und Makrobearbeitung über additive Verfahren für Metalle, Kunststoffe bis hin zu biologischen Geweben. Über das Tissue Engineering in der regenerativen Medizin wird Prof. Paulo J. Bartolo aus Portugal einen Keynote-Vortrag halten. Wir hatten für die LiM erstmals deutlich mehr Vortagsangebote, als wir annehmen konnten. Letztlich haben wir über ein Review-Verfahren rund 200 Vorträge ausgewählt, die ein sehr hohes Qualitätsniveau versprechen.

Was sind für Sie derzeit die spannendsten Innovationsfelder beim Lasereinsatz in Fertigung und Materialbearbeitung?

Overmeyer: Das ist unbestritten die additive Fertigung. Hier entstehen völlig neue Applikationen, von denen wir teils noch gar nicht wissen, wohin sie uns führen werden. Ich denke an den Mikro-3D-Druck von Polymerstrukturen mit Auflösungen um 100 Nanometer. Wir bewegen uns hier also im Bereich unterhalb der Wellenlänge des Lichts. Noch suchen wir dafür Anwendungen, etwa dreidimensionale Chips oder optische Prozessoren. Daneben sind hybride Verfahren für die Fertigung hoch komplexer Metallstrukturen ein interessanter Bereich. Laser können in Kombination mit anderen Verfahren große Produktivitäts- und Kostenvorteile in industriellen Fertigungsprozessen heben. Gerade in der Kombination von Laserauftragsschweißen und klassischen Schweißverfahren sowie spanender Bearbeitung lassen auch große Bauteile schnell und wirtschaftlich umsetzen. Das wird eine wichtige Ergänzung zu den Pulverbettverfahren.

Welche Rolle kann Lasertechnik in der vernetzen Prozesswelt der Industrie 4.0 spielen?

Overmeyer: Der Laser ist ein masseloses, schnelles und verschleißfreies Werkzeug. Er macht den realen Werkzeugbau an vielen Stellen überflüssig – und schafft so eine direkte Verbindung zwischen virtuellem Modell und realer Fertigung. Wir können Ideen virtuell entwickeln, konstruieren und sie mit Laserbearbeitungsverfahren direkt umsetzen. Hier ergeben sich enorme Vorteile in der Prozesskette. Die Zeit von der Idee bis zum Produkt verkürzt sich so um Wochen und Monate – und auch nach dem Start der Produktion lassen sich Produktverbesserungen leichter umsetzen, wo kein Werkzeug gebaut werden muss.

Auch in reifen Anwendungsfeldern wie der Laserbearbeitung von Glas oder Blechen bleibt die Entwicklung nicht stehen. Wie viel Potential ruht in der Optimierung von Laserprozessen?

Overmeyer: Wir lernen ständig dazu und können Prozessparameter immer exakter an die jeweiligen Werkstoffeigenschaften anpassen. Bei Glas werden Bohrkanten und Schnittfugen dank einer immer genaueren Steuerung ultrakurzer Laserpulsdauern und nahezu spannungsfreier Bearbeitung glatter; wir können inzwischen auch Gläser fügen und trennen, bei denen das lange nicht möglich war. Und das ist nur ein Bereich. Wir sind mit Laserverfahren noch lange nicht am Ende der Entwicklung. Ein sehr spannendes Feld, in dem der Laser als Enabler dient, sind auch so genannte Tailored Bulks. Es geht um die Verbindung unterschiedlicher Werkstoffen vor dem Umformen. Wenn sie zum Beispiel Bauteile aus Stahl und Aluminium verbinden, formen sie diese bisher um und fügen sie dann erst zusammen. Bei Tailored Bulks fügen wir sie per Laser zusammen und formen danach um...

…was ist der Vorteil?

Overmeyer: Es entfallen Prozessschritte. Wenn wir ein Bauteil im Laserauftragsschweißverfahren vorab beschichten und es dann gleich in seine endgültige Form bringen, kann die bisher notwendige Einzelbearbeitung der gefügten Komponenten entfallen. Das spart Zeit, Kosten und ermöglicht völlig neue Bauteile. Wir wirken als Laserzentrum Hannover - LZH in einem Sonderforschungsbereich dazu mit. Auf der LiM vom 25. bis 29. Juni 2017 in München wird es dazu auch Vorträge geben.

Gutes Stichwort. Welche Schwerpunkte setzt das LZH auf der LASER World of PHOTONICS?

Overmeyer: Ein Schwerpunkt ist die additive Fertigung vom Makro- bis zum Nanobereich. Wir haben daneben einen Fokus auf Laserverfahren in der Unterwassertechnik. Das reicht vom Laserschneiden von Spundwänden aus Stahl bis zur spektroskopischen Detektion von Bodenschätzen in der Tiefsee. Passend dazu werden wir das Thema Leichtbau in diesem Jahr anhand von Anwendungen im Schiff- und Yachtenbau behandeln. Und daneben legen wie einen Schwerpunkt auf optische Komponenten und kundenspezifisch angepassten Optiken – von der Faser bis zum Lasersystem. Und nicht zuletzt demonstrieren wir das Potential bildgebender Verfahren und Bildanalytik für die Überwachung von Fertigungsprozessen.

 
 
 
 
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Das war die LASER World of PHOTONICS 2017

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