Prozeßgesteuerte Materialbearbeitung mit Lasern

Der Laserstrahl ist ein berührungslos und verschleißfrei arbeitendes Werkzeug, das mit hoher Geschwindigkeit und großer Genauigkeit gesteuert werden kann. Die volle Nutzung der Möglichkeiten des Werkzeuges Laserstrahl verlangt die Kenntnis und Kontrolle der Prozesse, die sich bei der Einwirkung des Laserstrahles im Werkstück abspielen. Wird die Prozeßkontrolle permanent durchgeführt, kann sie zur vollständigen Erfassung der Betriebs- und Prozeßdaten ausgebaut und zur Regelung des Bearbeitungsprozesses eingesetzt werden. Die bisher vorliegenden Erfahrungen zeigen, daß prozeßkontrollierte Regelverfahren zu einer Verbesserung von Bearbeitungsqualität und Wirtschaftlichkeit führen. Ziel von zwei, im Auftrag und mit Unterstützung des Bundesministeriums für Forschung und Technologie (BMFT), am Frauenhofer-Institut für Lasertechnik durchgeführte Forschungsvorhaben ist es, die Grundlagen für eine optimierte Werkstoffbearbeitung mit Laserstrahlung durch Prozeßüberwachung und -regelung zu schaff en. Voraussetzung hierfür ist zum einen die Bereitstellung von ansteuerbaren Lasersystemen und Diagnostiksystemen zur Laserstrahlüberwachung (Inhalt des BMFT-Projektes "Lasersystem für die flexible Fertigung mit Laserstrahlung"), und zum anderen die Kenntnis der Wechselwirkungsvorgänge Laserstrahl-Werkstoff sowie die Diagnostik und Analyse des aktuellen Bearbeitungsprozesses (Gegenstand des BMFT-Projektes "Prozeßüberwachung und -regelung für die flexible Fertigung mit Laserstrahlung"). Die Möglichkeit der Rückführung von Prozeßsignalen auf den Laser erlaubt die Regelung und Anpassung der Laserparameter an den jeweiligen Bearbeitungsvorgang zur Verbesserung des Ergebnisses. Auf die Wechselwirkungsprozesse zwischen Laserstrahl und Werkstoff sollen die Lasereigenschaften so abgestimmt werden, daß als Resultat das bestmögliche Bearbeitungsergebnis bei möglichst hoher Wirtschaftlichkeit erzielt wird. Prozeßüberwachung und -regelung sind ein neuer Ansatz für die Lasermaterialbearbeitung mit