LTCC

Laser Technologie Kompetenz Zentrum

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Luxemburg investiert in Laserforschung

Die EU unterstützt die Entwicklung von Direct Energy Deposition (DED), einem komplexen 3-D-Druckverfahren, mit dem vorhandene Werkstücke repariert oder mit Material aufgefüttert werden können, mit dem 3,3 Mio. EUR-Forschungsprojekt „Fafil“. Wissenschaftliche und industrielle Partner aus 4 Ländern entwickeln verschiedene Aspekte dieser Additive Manufacturing (AM) Technologie, die auf Laser- und Drahttechnologie aufbaut.

In diesem Projekt wird ein kommerzieller Laserkopf verwendet, der mit einem kontinuierlichen Laserstrahl eine ringförmige Linie erzeugt, die auf der Drahtoberfläche fokussiert ist, so dass der Draht koaxial in das Schmelzbad eingespeist wird.

Das gezeigte Material in dem Video ist 308LSi mit einem Drahtdurchmesser von 1 mm und einer spezifischen Zick-Zack-Pfad, der zu einer besonders dünnen Wand führt. Der Draht wird vom Laserstrahl vorgewärmt und anschließend homogen aufgeschmolzen. Dies bietet Flexibilität bei der Scanstrategie und eine Verbesserung der Oberflächenqualität im Vergleich zu additiven Fertigungstechnologien mit Pulver.

Fügen ungleicher Werkstoffe

Der kritischste Fertigungsprozess bei der Fertigung von Li-Ion Batterien ist das Verbinden von Cu und Al. Diese als konventiionell nicht schweißbar geltende Werkstoffpaarung kann mit ausgewählten Laserparametern derart verbunden werden, dass die mechanische Festigkeit, die elektrische Leitfähigkeit und die innere Korrosion gegenüber den etablierten Fügeverfahren wesentlich optimiert werden. Dieses Projekt in Zusammenarbeit mit der Industrie.

Laserschweissen von Polmyeren mit Leichtbau Metallen

Die Verbindung der unterschiedlichen Werkstoff Eigenschaften ermöglicht eine Vielzahl an innovativen Produkten mit maßgeschneiderten Eigenschaften. Obwohl Metalle und Kunststoffe fertigungstechnisch sehr gut beherrscht werden, ist die Verbindung der beiden Materialien nur begrenzt nutzbar, da stoffschlüssige Fügeverfahren fehlen.
Das Ziel verschiedener aktueller Forschungsprojekte am LTCC (Laser Technologie Competence Center) der Universität Luxemburg ist die Untersuchung des laserbasierten thermischen Schweißens von hybriden Polymer-Metall Strukturen. Erste Arbeiten bestätigten bereits die Machbarkeit für ausgewählte Materialkombinationen, so dass die derzeit laufenden Forschungen sich auf die umfassende methodische Untersuchung des Prozesses und die wissenschaftliche Erklärung des Fügephänomens konzentrieren. Als Energiequellen werden die Laserstrahlquellen des LTCC eingesetzt, die einen Leistungsbereich von 30 W bis 2 kW abdecken.

Weitere Veröffentlichungen:

Composition and phases in laser welded Al-Cu joints by synchrotron x-ray microdiffraction

P Schmalen, P Plapper, I Peral, I Titov, O Vallcorba, J Rius

Kontakt


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Campus Kirchberg
6, rue Coudenhove-Kalergi
L-1359 Luxembourg

peter.plapper@uni.lu
peter@plapper.com


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