Labor Laser-Materialbearbeitung

Laufende und abgeschlossene öffentlich geförderte Projekte

Im Projekt CTC sollen die Grundlagen für das Laser‐Kunststoffschweißen ohne absorbierende Zusätze im Bauteil erforscht werden. Hierbei wird insbesondere auf Fügeanwendungen in der Medizintechnik abgezielt, bei denen sehr hohe Anforderungen an Präzision, Prozesssicherheit und Sauberkeit bei gleichzeitig sehr großen Stückzahlen vorherrschen.

Beim Laserschweißen von Kunststoffen werden üblicherweise die beiden zu fügenden Teile im Überlapp verbunden, wobei der obere der beiden Fügepartner für den Laserstrahl durchsichtig ist, während der untere mit laserstrahlabsorbierenden Zusätzen versehen ist. In der Medizintechnik sind diese absorbierenden Zusätze jedoch oft störend, weshalb im Rahmen des Projekts auf diese Zusätze verzichtet wird und die Absorption der Laserstrahlung durch eine geeignete Laserwellenlänge und Strahlformung erzeugt wird. Die Prozessführung ist hierbei allerdings ausgesprochen kritisch und für einen Großserieneinsatz noch nicht geeignet, weshalb es einer grundlegenden Erforschung der unterschiedlichen Einflussgrößen wie z.B. Strahlformung, Laser-Leistungsdichteverteilung, Spannkrafteinleitung auf die Qualität der Schweißnaht bedarf. Dieser Aufgabe stellt sich ein Konsortium aus einem Schweißanlagenhersteller, einem Hersteller von Laser-Optiken, einem Hersteller von Medizintechnik-Produkten aus Kunststoff und das Labor-Lasermaterialbearbeitung an der Fakultät Maschinenbau.

  • Projektlaufzeit: 03/2022 - 02/2025
  • Projektträger: Bayerische Forschungsstiftung
  • Projektvolumen: 410.600 €
  • Projektpartner:
    • Evosys Laser GmbH - Erlangen
    • Gerresheimer Regensburg GmbH - Wackersdorf
    • AdlOptica Optical Systems GmbH - Berlin
  • Bearbeitung durch Doktoranden und Masterstudierende in Teilzeit

Fügeprozesse wie das Laserschweißen von Kunststoffen weisen eine sehr hohe Wertschöpfung auf, weshalb deren Überwachung in der industriellen Fertigung immer wichtiger wird. Ziel des Projekts GipoWELD ist eine deutliche Verbesserung der Prozessüberwachung für das quasi-simultane Laser-Durchstrahlschweißen von faserverstärkten Kunststoffen. Dazu wird eine neuartige Online-Prozessdiagnostik entwickelt, die aus einer pyrometrischen Temperaturmessung und einer simultanen Überwachung der Nahtausbildung mittels optischer Kohärenztomographie besteht. Die Kombination zweier Überwachungsmethoden erlaubt völlig neue Diagnoseansätze.

  • Projektlaufzeit: 08/2020 - 08/2023
  • Projektträger: Bayerisches Staatsministerium für Wirtschaft, Landesentwicklung und Energie
  • Projektvolumen: 1,03 Mio. €
  • Projektpartner:
    • ARGES GmbH - Wackersdorf
    • Robert Bosch GmbH - Reutlingen
  • Bearbeitung durch Doktoranden und Masterstudierende in Teilzeit

Erforschung eines hochdynamischen 3D-Laser-Scanners mit integriertem Pyrometer und räumlicher Strahlungs-Intensitätsanpassung zum temperaturgeregelten Laser-Durchstrahlschweißen transparenter Kunststoffe

  • Projektlaufzeit: 11/2016 - 03/2020
  • Projektträger: VDI/VDE Innovation + Technik GmbH, Geschäftsstelle München
  • Projektvolumen: 1,58 Mio. €
  • Projektpartner:
    • Bayerisches Laserzentrum gemeinnützige Forschungsgesellschaft mbH - Erlangen
    • Gerresheimer Regensburg GmbH - Regensburg
    • LPKF WeldingQuipment GmbH - Fürth
    • MICRO-EPSILON-MESSTECHNIK GmbH & Co. KG - Ortenburg
    • Nexlase GmbH - Gröbenzell
  • Bearbeitung durch Doktoranden und Masterstudierende in Teilzeit

Im Fokus des Projekts steht die grundlagenorientierte Erforschung einer Prozesskette zur Herstellung tragender Faserverbundstrukturen mit thermoplastischer Matrix, bestehend aus einem Komponentenherstellungsprozess und dem Laser-Durchstrahlschweißen als Verbindungstechnologie.

  • Projektlaufzeit: 09/2016 - 03/2019
  • Projektträger: 
    • Regierung der Oberpfalz - Europäischer Fonds für Regionale Entwicklung (EFRE)
  • Projektvolumen: 1,13 Mio. €
  • Projektpartner:
    • New Technologies - Research Centre, University of West Bohemia
  • Bearbeitung durch Doktoranden und Masterstudierende in Teilzeit
  • Projektlaufzeit: 5/2012 – 12/2015
  • Projektträger:
    • Bayerisches Staatsministerium für Bildung und Kultus, Wissenschaft und Kunst
  • Fördersumme: 260.000 €
  • Bearbeitung durch Doktoranden und Masterstudierende in Teilzeit

Industrielle Auftragsforschung

Auf dem Gebiet der Laser-Materialbearbeitung sowie speziell beim Laser-Durchstrahlschweißen ergeben sich im Forschungsverbund Unternehmen und Forschungseinrichtung folgende Kooperationsmöglichkeiten:

Projektarbeiten (während des Semesters)

  • 15 – 30 Studenten, ggf. in 2er oder 3er Teams
  • Aufgabenstellung aus der Industrie
  • Bearbeitung z. B. als Konzeptwettbewerb

Abschlussarbeiten

  • Bachelorarbeiten: 3 – 5 Monate, 12 Credits (1 Credit = 25-30 h)
  • Masterarbeiten: 6 Monate, 25 Credits --> 750 h
  • Arbeitsplatz an der Hochschule oder im Unternehmen

Bearbeitung von F&E-Projekten durch Teilzeit-Master-Studenten

  • Ein Student bearbeitet ein Thema über einen Zeitraum von 1 - 3 Semester

Bearbeitung von F&E-Projekten durch Doktoranden

  • kooperative Promotion