Highlights des Monats - 2016

Die AG alp hat am Standort Obernburg ihr Chemielabor eingerichtet und in Betrieb genommen. Somit können nun im Bereich der additiven Fertigung direkt vor Ort diverse chemische Ätzverfahren zur Probenanalyse durchgeführt werden. Auch die chemisch-physikalische Nachbehandlung additiv gefertigter Teile (Reinigungsprozesse, Einbetten, Polieren), sowie Beständigkeitsanalysen gegenüber Chemikalien (Lösemittel, Säuren/Basen) sind möglich.

Chemielabor der AG alp am ICO

Die AG alp ist nun im Besitz eines innovativen Lasermarkiersystems. Die 3D Laserscannertechnologie ermöglicht die Lasermarkierung mit einer Schreibgeschwindigkeit von bis zu 12 Meter pro Sekunde. Die neuartige Laserstrahlquelle ist geeignet sowohl Metalle als auch Kunststoffe bearbeiten zu können.

3D Markiersystem

Der Ausschuss für Industrie und industrienahe Dienstleistungen der IHK Aschaffenburg tagte im Oktober in den Räumlichkeiten des Zentrum für Wissenschaftliche Services (ZeWiS). Dabei hatten die Teilnehmer aus der lokalen Wirtschaft die Gelegenheit, sich über innovative Verfahren aus der Lasermaterialbearbeitung, Additiven Fertigung und Werkstoffprüfung zu informieren.

Dr. Andre Edelmann erklärt die Verfahren der Generativen Fertigung

Im September fand das Treffen des UKPL Innotionsnetzwerks am Laserapplikationszentrum statt. Neben der Hochschule Aschaffenburg sind noch 21 weitere Partern (Institute und Industrieunternhemen) in diesem Netzwerk organisiert. Ziel dieses Zusammenschlusses ist es, neuartige Themen aus der Ultrakurzpulslasertechnologie weiter voran zu treiben. Weitere Informationen über das Innovationsnetzwerk finden sie unter www.ukpl-technologie.de

Stefan Rung stellt die Möglichkeiten der Materialbearbeitung mit ultrakurzen Laserpulsen vor

Im August war die AG alp zu Besuch in Litauen. Das kleine Land im Baltikum ist eine Geheimadresse wenn es um Laser und Optik geht. Zahlreiche Forscher an der Universität von Vilnius sowie verschiedene Unternehmen und ein litauisches Netzwerk luden die Aschaffenburger zu sich ein um potentielle Forschungsprojekte zu identifizieren.

Aschaffenburger Forscher zu Gast am Laser Research Center der Universität Vilnius

Im Juni fand die 2. Akademie des Graduiertenkollegs Optische Sensorik statt. In den Südtiroler Alpen stand eine Woche lang Teambildung und Wissenstransfer bei den Mitgliedern des Graduiertenkollegs im Vordergrund.

2. Akademie des Graduiertenkollegs Optische Sensorik

Der Artikel "Generation of laser-induced periodic surface structures on transparentAQ2 2 material-fused silica" ist in der aktuellen Ausgabe von Applied Physics Letters erschienen. Die Aschaffenburger Forscher zeigen eine Methode auf, welche die Prozessparameter für die Herstellung von selbstorganisierenden Nanostrukturen auf SiO2 vorhersagen kann.

Ebenfalls kann die AG ab sofort auf eine neue Laseranlage für das Laserschneiden und Laserschweisen zurückgreifen.

Feinschweiß- und Feinschneidanlage

Zwei Masterstudenten der Arbeitsgruppe Angewandte Lasertechnik und Photonik besuchten im April die ungarische Partneruniversität der Hochschule Aschaffenburg in Miskolc. Dort nahmen Sie an der internationalen Konferenz microCAD teil und hielten zwei Fachvorträge, in denen sie sich mit der Simulation laserinduzierter periodischer Oberflächenstrukturen (Simon Schwarz) sowie der technischen Anwendung solcher Strukturen (Daniel Krysciak) befassten.

Für die Studenten war dies eine ausgezeichnete Gelegenheit, Kontakte im ingenieurswissenschaftlichen Bereich zu knüpfen, interessante Eindrücke und wertvolle Erfahrungen im internationalen Umfeld von Wissenschaft und Technik zu sammeln.

Für Prof. Hellmann macht dies die Besonderheit des Aschaffenburger Masterstudiums aus: "Studenten erweitern mit der Bearbeitung ihrer Masterprojekte, der Einbindung in eine wissenschaftliche Arbeitsgruppe und größere Forschungsprojekte ihre Kompetenzen in einer Art, wie dies in einem normalen Masterstudium im Hörsaal nicht möglich ist. Mit der Präsentation von Forschungsergebnissen auf einer internationalen Konferenz setzen die Studenten ein Ausrufezeichen in ihrem Lebenslauf, das sie für den späteren Berufseinstieg bei Arbeitgebern besonders interessant macht."

Die Masterstudenten Simon Schwarz (rechts) und Daniel Krysciak vor dem Eingang zur Universität Miskolc.

Die Arbeitsgruppe Angewandte Lasertechnik und Photonik unter Leitung von Prof. Dr. Ralf Hellmann hat sich mit 14 Unternehmen und vier weiteren, namhaften Laserinstituten (Fraunhofer ILT Aachen, LZH Hannover, LL Göttingen und Univ. Bochum) im deutschlandweiten Netzwerk „Modulare Ultrakurzpulslaser-Technologie“ vernetzt. Ziel des Netzwerkes ist, die noch sehr junge, industrietaugliche Ultrakurzpulslasertechnologie als Werkzeug in der industriellen Fertigung, insbesondere für kleine und mittlere Unternehmen zu etablieren. Dazu sollen systematisch Anwendungsfelder evaluiert und in umsetzbare Prozesse transferiert werden. Besonders betrachtet werden soll dabei der Einsatz neuer Komponenten für die Strahlformung und die Strahlführung, sowie der Einsatz von innovativer Sensorik. Da die Wechselwirkung ultrakurz gepulster Laser mit Werkstoffen zu neuen Mechanismen führt und sich zusätzliche Freiheitsgrade in der Prozessgestaltung ergeben, sind auch grundlegende Untersuchungen zum Verständnis der physikalischen und materialwissenschaftlichen Vorgänge der Materialbearbeitung gefordert.

Die Aschaffenburger Arbeitsgruppe ist in all diesen Forschungsgebieten (Strahlformungsoptiken, Prozess-Sensorik, Simulation, anwendungsorientierte Prozessoptimierung, physikalische Mechanismen) seit Jahren aktiv und hat sich in Fachzeitschriften und auf internationalen Konferenzen einen guten Ruf über die Grenzen der Region hinweg erarbeitet. Daher lag es nahe, dass sie als einzige Forschergruppe einer deutschen Hochschule für Angewandte Wissenschaften eingeladen wurde, dem Netzwerk beizutreten. Durch die Kooperation innerhalb des Netzwerkes werden sich neue Anwendungsfelder und Projekte ergeben, die gleichermaßen wissenschaftlich interessant und praxisorientiert sind. Für den studentischen Nachwuchs bedeutet dies spannende neue Themen für Abschlussarbeiten in den Bachelor- und Masterstudiengängen.

Mit dem Weißlichtinterferometer ist eine dreidimensionale Werkstückbetrachtung sowie die Bestimmung von Rauheitsparametern möglich. Durch eine spezielle Software-Erweiterung ist bei bestimmten Strukturen eine laterale Auflösung unter der physikalischen Beugungsbegrenzung des verwendeten Objektivs zu erreichen.

Im Gegensatz zu anderen optischen Messtechniken besitzt das Weißlichtinterferometer eine herausragende vertikale Auflösung von < 1nm bei sehr glatten Oberflächen unabhängig vom verwendeten Objektiv.

3D-Ansicht eines mikrophotonischen Bauteils aufgenommen mit dem Weißlichtinterferometer

Durch den Einsatz von ultrakurzen Laserpulsen können die Forscher der AG alp Schweißnähte mit einer maximalen Festigkeit von 69 % des Ausgangsmaterials erzeugen. Im Vergleich zu herkömmlichen Verfahren wurden Oberflächenbeschädigungen der Proben vermieden und die Prozessgeschwindigkeit um den Faktor 4 gesteigert.

(DOI: 10.1007/s00339-016-9605-x)

Querschnitt (links) und Draufsicht (rechts) unterschiedlicher Schweißnähte.