Ausgabe - 16 - Produktion

18. April 2013 · Nr. 16 · Produktion · Trends & Reports · 11
Lasertechnik
Mehr Flexibilität durch photonische Prozess
Ulrich W. Schamari
Produktion Nr. 16, 2013
Photonische Prozessketten ermöglichen nach Einschätzung von Experten
eine individualisierte Produktion. Die hierfür notwendige Flexibilität
gewährleisten generative und abtragende Laserverfahren.
Frankfurt (hi). Als mögliche Revolution
der Produktionstechnik
wurde das berührungsfreie, flexible
Fertigungsverfahren der Photonik
auf der Messe ‚Euromold‘ in
Frankfurt vorgestellt. Es gestattet,
digitale Daten unmittelbar in materielle
Produkte umzusetzen. Die
Herstellung beliebiger Formen
kann ohne Werkzeugwechsel flexibel
Stück für Stück erfolgen, was die
Massenfertigung individualisierter
Produkte ermöglicht.
Diese Aktivitäten werden zur
Ausschöpfung des vollen Potenzials
der Photonik in eine vollständige
Prozesskette eingebettet, in der
Design, Konstruktion, Materialauswahl
und Produktionsabläufe
als ein ganzheitliches System auf
die optische Fertigung ausgerichtet
sind. Ihren Stellenwert betonte
Gisela Lanza vom Karlsruher Institut
für Technologie. Sie verwies
„auf die Bedeutung der Photonik
und der photonischen Prozessketten
für den Produktionsstandort
Deutschland, aber auch für die
Rolle Deutschlands als Fabrikausrüster
der Welt.“
Eine neue Epoche der Produktionstechnik
wird vorstellbar. So ermöglichen
etwa laserbasierte Fügeverfahren
und Strukturierungstechniken
eine optimale Anpassung
von Bauteileigenschaften an
die Nutzungsbedingungen, und
zwar durch die Kombination verschiedener
Werkstoffe zu einem
Werkstoff-Hybrid oder durch die
gezielte Modifikation des Werkstoffs.
Mit generativen Verfahren
wie dem selektiven Laserschmelzen
und dem Lasersintern lassen
Laserpoliertes Prägewerkzeug und damit hergestellter Klauenpol.
Rapid Manufacturing von Turbinenbauteilen: Die Entnahme des Bauteils aus dem Pulver nach Prozessende.
sich dreidimensionale Werkstücke
computergesteuert aus flüssigen
oder pulverförmigen Werkstoffen
nach vorgegebenen Maßen und
Formen Schicht für Schicht aufbauen.
Diese schnelle Fertigungstechnik
– in der Regel als 3D-Druck
bezeichnet – führt zu beachtlichen
Ergebnissen. Frank Schlie-Roosen,
Referatsleiter Photonik/Optische
Technologien im Bundesforschungsministerium,
nannte Beispiele:
„Geräte aus dem Alltag, also
Fahrräder, aus Kunststoff gedruckte
Geigen, Spielfiguren, Schokoladen,
Pralinen, inzwischen sogar
auch künstliche Knorpelteile“.
Ähnlich überzeugende Ergebnisse
liefern die abtragenden Laserverfahren,
die teilweise das herkömmliche
Drehen, Fräsen, Spanen und
Schleifen ersetzen.
Der Trend zur photonischen
Fertigung wird von den Protagonisten
dieser Verfahren schon als
‚Dritte industrielle Revolution‘ gefeiert,
und gelegentlich tauchen
sogar die Bezeichnungen ‚Indust-
rie 4.0‘ und ‚Produktion 2.0‘ auf.
„Keine davon ist so wirklich ausnehmend
richtig“, gab Reinhart
Poprawe, Leiter des Fraunhofer-
Instituts für Lasertechnik, zu bedenken.
Allerdings sei das industrielle
Potenzial der direkten digitalen
photonischen Produktion in
Ergänzung und teilweise auch
Substitution der konventionellen
Fertigungsverfahren erheblich.
Laserbasierte Prozessketten
für wirtschaftliche Fertigung
Aus der Sicht der Automobilindustrie
ist die Bedeutung der photonischen
Prozessketten bereits
unumstritten. Dies bestätigte Martin
Goede, Leiter der Technologieplanung
und –entwicklung bei
Volkswagen in Wolfsburg. Besonders
in die Endfertigung des Karosseriebaus
habe die Photonik Einzug
gehalten. Er prognostizierte:
„Die Lasertechnik hilft die Produktion
des Automobils am Standort
Deutschland wettbewerbsfähig
Bild: Fraunhofer ILT
mitzugestalten.“ Ein wesentlicher
Aspekt hierzu seien kostenreduzierende
Leichtbaulösungen, und für
eine solch wirtschaftliche Fahrzeugproduktion
brauche man laserbasierte
Prozessketten.
Ein besonders starkes Argument
für die photonische Produktion ist
die Möglichkeit der Einzelfertigung
bis hin zur Losgröße 1. Dadurch
können sogar die Verbraucher Einfluss
auf den Herstellungsprozess
nehmen, indem sie ihre Vorstellungen
von der Personalisierung der
Erzeugnisse einbringen. Es können
hier sogar neue Geschäftsmodelle
entstehen, die Bart van der Schueren
von Materialise NV im belgischen
Leuven als ‚Additive Manufacturing‘
bezeichnete. Schwerpunkt
ist dabei die Entwicklung von
Ideen, die im Rahmen eines Co-
Design verwirklicht werden. Ein so
entstehendes Unternehmertum
braucht keine großen Investitionen
und keine Lagerhallen. Die photonische
Produktion kann ‚on demand‘
erfolgen.
Industrie: Einfache
Video-Analyse
tisoware vermeidet teuren Leerlauf in der Produktion!
Produktion Nr. 16, 2013
Kehl (sp). Die Herausforderung in
der industriellen Bildverarbeitung
liegt häufig im schwierigen Zugang
zu einer komplexen und anspruchsvollen
Technologie. Dennoch
bleibt die optische Mess- und
Prüftechnik nahezu konkurrenzlos.
Einen einfachen und schnellen
Zugang verspricht nun die Optronis
GmbH mit der High-Speed-
Kamera ‚CamRecord‘.
An Hand von Hochgeschwindigkeitsaufnahmen
können Vorgänge
analysiert, Fehler und Ursachen
erkannt werden; vor allem in der
automatisierten Produktion, in der
kürzeste Augenblicke über die Güte
eines Prozesses oder eines Produktes
entscheiden.
Die Optronis-CamRecorder sind
Hochgeschwindigkeitskameras für
die Fehlersuche, Verhaltensanalyse
und Produktentwicklung. Die mobilen
Geräte verfügen über einen
vielfältig konfigurierbaren Ringspeicher,
der hochvolumige Datensequenzen
zwischenspeichert und
dem Anwender den flexiblen Einsatz
der Kamera ermöglicht.
www.optronis.com
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