Pressemitteilungen

Die Bilanz des englischsprachigen Expertentreffens des Aachener Fraunhofer-Instituts für Lasertechnik ILT kann sich sehen lassen. Wieder trafen sich über 70 Fachleute aus der ganzen Welt im Oktober 2022 auf der »5th Conference on Laser Polishing LaP«, um virtuell über den neuesten Stand bei laserbasierten Alternativen zum letzten Schliff u. a. von Bauteilen aus Glas, Metall und Kunststoff zu diskutieren. Im Mittelpunkt standen das Laserentgraten und Laserpolieren sowie verwandte Themen wie Messtechnik und Prozesskontrolle.

Der »UKP-Workshop« präsentiert alle zwei Jahre den aktuellen Stand dieser innovativen Lasertechnik. Am 26. und 27. April 2023 ist es wieder so weit, dann trifft sich die Ultrakurzpulslaser-Community in Aachen. Neben dem Stand bei den kW-Strahlquellen werden die Themen Prozessentwicklung und Zukunftsmärkte für die Lasermaterialbearbeitung im Fokus stehen. Zwei Tage werden sich die Expertinnen und Experten aus Forschung und Industrie austauschen – endlich wieder im persönlichen Kontakt.

Laser haben einen Mini-Stern auf der Erde gezündet und damit den Grundstein für eine saubere Energiequelle der Zukunft gelegt: Ein historischer Durchbruch in der Trägheitseinschluss-Fusionsforschung an der National Ignition Facility im Lawrence Livermore National Lab und ein entscheidender Moment für die Photonik! Eine der vielversprechendsten Anwendungen der Lasertechnologie, die Realisierung der lasergetriebenen Fusion, hat einen historischen Durchbruch erzielt. Wie das Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL, Kalifornien, USA) in seiner Pressemitteilung vom 13. Dezember 2022 bekannt gab, konnten amerikanische Wissenschaftler an der National Ignition Facility (NIF) eine Fusionsenergie von 3,15 Megajoule (MJ) aus einem mit den Wasserstoffisotopen Deuterium und Tritium gefüllten Pellet freisetzen. Dies entspricht 154 Prozent der verbrauchten Energie von 2,05 MJ des Laserpulses, der die Explosion ausgelöst hat. Dieser Netto-Energiegewinn stellt den ersten international lang erwarteten Durchbruch in der Fusionsforschung dar. Für die High Energy Density Physics Mission des US-Energieministeriums bedeuten diese jüngsten FuE-Ergebnisse einen beispiellosen Aufwind. Sie schaffen die physikalische Grundlage für die Erzeugung einer effizienten, mit der Sonne vergleichbaren Energiequelle, die langfristig eine sinnvolle Ergänzung zu erneuerbaren Energien darstellt.

Um die in Deutschland vorhandene mikroelektronische Forschung und Entwicklung in Bezug auf Quanten- und neuromorphes Computing zu bündeln und auszubauen, startete die FMD mit vier weiteren Fraunhofer-Instituten, dem Forschungszentrum Jülich und der AMO GmbH am 1. Dezember 2022 ein gemeinsames Vorhaben: Die »Forschungsfabrik Mikroelektronik Deutschland – Modul Quanten- und neuromorphes Computing«. Der dafür benötigte gerätetechnische und strukturelle Aufbau wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung gefördert.

Das neue Jahr fängt gut an – für Produktionsfachleute im Bereich Elektromobilität in Aachen am 24. und 25. Januar 2023. An diesen Tagen veranstaltet das Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT erneut das »LSE – Lasersymposium Elektromobilität«, diesmal erstmals seit vier Jahren wieder in Präsenz. Auch bei Nummer 5 erfahren Teilnehmende, wie mit neuer Lasertechnologie die Trendwende zur Großserienproduktion von E-Fahrzeugen prozesssicher, qualitativ hochwertig und bezahlbar gelingt – mit neuem, inspirierendem Input aus Finnland, Großbritannien und Österreich.

Gemeinsam mit den Partnern des Projekts »Hohe Produktivität und Detailtreue in der additiven Fertigung durch Kombination von UV-Polymerisation und Mehrphotonenpolymerisation – HoPro-3D«, entwickelte das Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT eine neuartige Anlage zur Herstellung hochaufgelöster Mikrobauteile durch Fotovernetzung. Polymere Mikrostrukturen lassen sich so wirtschaftlich und kundenspezifisch in einer Maschine herstellen.

Neue Freiheiten eröffnen sich in der Lasermaterialbearbeitung: Mit einem Flüssigkristall-Modulator lässt sich das Strahlprofil eines Lasers zeitlich hochaufgelöst frei programmieren. Der Strahl kann auch in identische Kopien aufgeteilt werden. Zusammen mit einer Inline-Prozessüberwachung und einer intelligenten Steuerung wird eine Null-Fehler-Produktion möglich. Details werden im EU-Projekt METAMORPHA erforscht. Das Modul wird in drei Anwendungen zusammen mit großen Industriepartnern erprobt. 30 Prozent Energieeinsparung gegenüber herkömmlichen Verfahren sind dabei das angepeilte Mindestziel.

Seit September 2022 bündeln die inno-train Diagnostik GmbH, die Medizinischen Hochschule Hannover (MHH), das Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT und die LPKF Laser & Electronics AG ihr Know-how in einem gemeinsamen Forschungsprojekt zur Prävention und Versorgung epidemisch auftretender Infektionen.

Mit einem ehrgeizigen Ziel starteten Partner aus der Industrie gemeinsam mit Forschenden der Fraunhofer-Institute für Lasertechnik ILT und für Produktionstechnologie IPT sowie der RWTH Aachen University vor drei Jahren das BMBF-Verbundprojekt »IDEA – Industrialisierung von Digitalem Engineering und Additiver Fertigung«. Sie bauten zwei automatisierte, additive Produktionslinien für den metallischen 3D-Druck mit Vorbildcharakter auf, um hochperformante High-End-Komponenten wie zum Beispiel für Gasturbinen zu fertigen. Mit Erfolg: In Berlin und Georgensgmünd entstehen seit Kurzem per 3D-Druck Bauteile aus Metall, die zeigen, wie nicht nur Großkonzernen, sondern auch KMUs die additive Serienfertigung von individualisierten Komponenten in mittleren Losgrößen wirtschaftlich gelingt. Eine wichtige Rolle spielen dabei das Laser Power Bed Fusion (LPBF) Verfahren des Fraunhofer ILT sowie das Digitale Engineering entlang der Produktentwicklungskette zur Optimierung der Bauteile.

Die dritte Ausgabe des Laserkolloquiums Wasserstoff LKH₂ lockte 70 Produktionsfachleute mit einem besonderen Special nach Aachen. Nach zwei virtuellen Treffen fand das 3. LKH₂ erstmals als Präsenzveranstaltung statt, die das Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT daher zu Vorführungen im neuen Wasserstofflabor nutzte, das die gesamte Prozesskette abbildet. Die LKH₂-Gäste erfuhren auf dem zweitägigen Insidertreff der Wasserstoff-Community auch, wie die Aachener mit ihren Forschungsaktivitäten den »H2GO – Nationalen Aktionsplan Brennstoffzellenproduktion« beflügeln wollen.