Laserschneiden

Unser Leistungsangebot

Steigende Ansprüche an Bearbeitungsqualität und Wirtschaftlichkeit, neue Materialien und neue Strahlquellen bieten Chancen für das Laserstrahlschneiden, stellen gleichzeitig aber auch neue Herausforderungen dar. Das Fraunhofer ILT bietet maßgeschneiderte Lösungen für technisch und wirtschaftlich optimierte Laserschneidverfahren und begleitet Kunden von der ersten Machbarkeitsstudie bis zur industriellen Umsetzung.

Die Forschungs- und Entwicklungsschwerpunkte des Fraunhofer ILT umfassen die Ausdehnung aktueller Verfahrensgrenzen, wie eine Steigerung der Bearbeitungsgeschwindigkeit und  eine Verbesserung der Schnittkantenqualität, die Entwicklung neuartiger Prozesse für innovative Materialien, z. B. aus der Klasse der Faserverbundwerkstoffe, und auf Kundenapplikationen zugeschnittene Verfahrensentwicklungen.

High Speed Cutting.
© Fraunhofer ILT, Aachen.
High Speed Cutting.
CFK-Schnittkante.
© Fraunhofer ILT, Aachen.
CFK-Schnittkante.
Kombibearbeitung Laserschneiden und -schweißen an einer B-Säule.
© Fraunhofer ILT, Aachen.
Kombibearbeitung Laserschneiden und -schweißen an einer B-Säule.

Für das Laserstrahlschneiden entwickelt das Fraunhofer ILT Prozesse und prozessspezifische Komponenten wie Optiken, Schneiddüsen und Kontrollsysteme. Basis sind dabei Prozessdiagnoseverfahren und proprietäre, simulative Auslegungswerkzeuge, mit denen durch gezielte Strahlformung und prozessangepasste Steuerungen hochqualitative Schnitte in effizienten Verfahren realisiert werden. Neben Hochleistungsverfahren wie dem High-Speed-Cutting und dem Dickblechschneiden stehen zudem integrierte Anwendungen im Fokus, die Schneiden, Schweißen und additive Verfahren kombinieren und damit die Flexibilität des Werkzeugs Laser besonders vorteilhaft nutzen. Durch die technologischen und wirtschaftlichen Vorteile der Kombiverfahren werden neue Einsatzfelder erschlossen.  

Das Leistungsangebot umfasst marktnahe FuE-Dienstleistungen in allen Bereichen von Prozessketten, die laserbasierte Schneidprozesse nutzen. So unterstützt das Fraunhofer ILT Kunden bei der Konzeption und Entwicklung industrienaher Verfahren oder Komponenten für das Laserschneiden, im Bereich Design und Simulation sowie bei Markt-und Machbarkeitsstudien.

Komponenten zum Laserstrahlschneiden

Entwicklung und Qualifizierung kundenspezifischer Lösungen

  • Schneidköpfe
  • Düsendesign, Optimierung von Schneidgasströmungen mit Schlierendiagnostik
  • Optikauslegung für Laserschneidwerkzeuge
  • Kombibearbeitung: Schneiden und Schweißen mit einem Werkzeug
  • Simulation und Analyse von Schneidverfahren
  • Überwachung, Steuerung und Regelung von Prozess und Komponenten
  • Applikationsspezifische Lösungen:
    • Machbarkeitsstudien
    • Musterteile und Verfahrensdemonstrationen
    • Verfahrensimplementierung

Verfahrensentwicklung

  • Schneidprozesse für CO2-Laser, Festkörperlaser und neue Strahlquellen
  • Hochgeschwindigkeitsschneiden
  • Dickblechschneiden
  • Schneiden neuer Materialien

Broschüren und Flyer

Unsere Broschüren vermitteln einen schnellen Einblick in unsere Leistungsangebote. Detaillierte Informationen und einzelne Projektergebnisse finden Sie auch im Reiter »Projektergebnisse«.

 

»Laserprozesse für Faserverbund-
werkstoffe«

 

»Laserstrahlschneiden«

Studie

Licht als Schlüssel zur globalen ökologischen Nachhaltigkeit

Video: Laserverfahren für die Wasserstofftechnologie

Datenschutz und Datenverarbeitung

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Grüner Wasserstoff ist der Energieträger der Zukunft. Zu den potentiellen Anwendungsgebieten zählen die Mobilität sowie die Hausenergieversorgung auf Brennstoffzellenbasis. Für eine breite Marktdurchdringung bedarf es neben technologischen Weiterentwicklungen vor allem einer deutlichen Kostenreduktion entlang der Wertschöpfungsketten von Elektrolyseuren, Brennstoffzellen und deren Komponenten.

Am Fraunhofer ILT werden hochproduktive Laserverfahren entwickelt, die bei der Skalierung der Herstellungsprozesse eine entscheidende Rolle spielen.

Branchen

Lasertechnik trägt in unterschiedlichen Branchen zur Lösung anspruchsvoller Aufgabenstellungen bei. Ob als Werkzeug in der Automobilfertigung, als Messmittel im Umweltbereich, als Diagnose- oder Therapieinstrument in der Medizintechnik oder als Kommunikationsmedium in der Raumfahrttechnik, der Laser bietet vielfache Einsatzmöglichkeiten mit hoher Produktivität und hoher Effizienz.

Auf den Branchen-Webseiten finden Sie weitere Informationen und eine Auswahl aus unserem Angebot.

 

Forschen Sie mit uns!

Bei Fragen zu übergreifenden Themen nehmen Sie einfach Kontakt mit uns auf! Unsere Ansprechpartner stehen Ihnen gerne zur Verfügung.

Publikationen

Atiyah, H., Powell, J., Petring, D., Stoyanov, S., Voisey, K.T.:
Fiber laser cutting: The use of carbon-filled acrylic as a qualitative and quantitative analysis tool.
Journal of Laser Applications 30(3), online first (2018)

Pustal, B., Vossel, T., Bührig-Polaczek, A., Arntz, D., Haeusler, A., Gillner, A.,
Poprawe, R., Schwedt, A., Mayer, J., Jansen, U., Schöler, C., Schulz, W.:
Modelling approach towards tailored grain structure in laser processing.
Materials Science & Engineering Technology 48 (12), 1226-1234 (2017)

Jansen, U., Arntz, D., Petring, D., Schulz W., Poprawe, R.:
An automatable algorithm for measurement of fluid flow during laser fusion cutting using in-situ trim cut analysis.
Materials Science & Engineering Technology 48 (12), 1298-1303 (2017)

Jansen, U., Niessen, M,,Hermanns, T., Arntz, D., Poprawe, R., Schulz, W.:
Boundary Layer Approximation for Melt Film Dynamics in Laser Fusion Cutting.
MODSIM2017, 22nd International Congress on Modelling and Simulation. Modelling and Simulation Society of Australia and New Zealand, 3-8 December 2017, 326-332 (2017)

Arntz, D., Petring, D., Stoyanov, S., Jansen, U., Schneider, F., Poprawe, R.:
In-situ-visualization of multiple reflections on the cut flank during laser cutting with 1 micron wavelength
36th Int. Congr. on Applications of Lasers & Electro-Optics, ICALEO, Oct. 22—26, 2017, Atlanta, GA USA. Paper 603, (10 S.) (2017)

Engelmann, C., Oster, L., Olowinsky, A., Mamuschkin, V., Arntz, D.:
Novel process for Butt-joined plastic-metal hybrid compounds
35th Int. Congr. on Applications of Lasers & Electro-Optics, ICALEO, October 16-20, 2016, San Diego, US. (5 S.) (2016)

Engelmann, C., Oster, L., Olowinsky, A., Mamuschkin, V., Arntz, D.:
Novel process for Butt-joined plastic-metal hybrid compounds
Journal of Laser Applications 29, 022416 (2017);
doi: http://dx.doi.org/10.2351/1.4983516

Petring, D.:
Laser Beam Cutting – A Mature and Still Advancing Laser Application Becomes Calculable
In: CLEO: Applications and Technology 2016, San Jose, California United States, 5–10 June 2016. 2 S., ISBN 978-1-943580-11-8 (2016)

Petring, D.:
Virtual laser cutting simulation of real parameter optimization
Proc. of the 84th Laser Materials Processing Conference
84th JLPS meeting, January 19-20, 2016, Nagoya. ISBN 978-4-947684-85-1, 11-18 (2016)

Pocorni, J., Petring, D., Powell, J., Deichsel, E., Kaplan, A. F. H.:
The effect of laser type and power on the efficiency of industrial cutting of mild and stainless steels
J. Manuf. Sci. Eng. 138 (3), 31012 (6 S.) (2016)

Petring, D.:
Latest development in the CO2 versus fibre laser cutting debate
ILAS 2015, 4th UK Industrial Laser Applications Symposium,
March 17-18, 2015, Kenilworth, UK. (29 S.) (2015)

Pocorni, J., Petring, D., Powell, J., Deichsel, E., Kaplan, A.F. H.:
Measuring the melt flow on the laser cut front
Phys. Procedia (Online first)(11 S.) (2015)

Pocorni, J. K., Petring, D., Powell, J., Deichsel, E., Kaplan, A. F. H.:
Differences in cutting efficiency between CO2 and Fiber Lasers when
cutting mild and stainless steels.
Proceedings 33rd Int. Congress on Applications of Lasers & Electro-Optics (ICALEO), October 19-23, 2014, San Diego/Ca., USA. Paper 905, 593-600 (2014) ISBN 9781940168029

Thombansen, U., Gatej, A., Pereira, M.:
Tracking the course of the manufacturing process in selective laser melting
Proc. SPIE 8963, 89630O (7 S.) (2014)

Thombansen, U., Hermanns, T.:
In-situ measurement of the focal position in one and ten micron laser cutting
Proceedings 33rd Int. Congress on Applications of Lasers & Electro-Optics (ICALEO), October 19-23, 2014, San Diego, USA,
Paper 179, ISBN 9781940168029 (4 S.) (2014)

Thombansen, U., Hermanns, T.: Molitor, T., Pereira, M., Schulz, W.:
Measurement of cut front properties in laser cutting
Physics Procedia  56, 885-891 (2014)

Thombansen, U., Hermanns, T., Stoyanov, S.:
Setup and maintenance of manufacturing quality in CO2 laser cutting
Procedia CIRP 20, 98 – 102 (2014)

Thombansen, U., Ungers, M.:
Illumination for process observation in laser material processing
Physics Procedia  56, 1286-1296 (2014)

Thombansen, U., Ungers, M.:
Cognition for robot scanner based remote welding
Proc. SPIE  8963, 89630N (8 S.) (2014)

Vossen, G., Hermann, T.:
On an optimal control problem in laser cutting with mixed finite-/infinite-dimensional constraints
J. Ind. Managem. Optim. 10 (2), 503-519 (2014)

Schneider, F., Wolf, N., Petring, D.:
High power laser cutting of fiber reinforced thermoplastic polymers with cw- and pulsed lasers
Physics Procedia  41, 408-413 (2013)

Thombansen, U., Purrio, M., Buchholz, G., Hermanns, T., Molitor, T., Willms, K., Schulz, W., Reisgen, U.:
Measurement of process variables in melt based manufacturing processes
In: ISMTII 2013 - The 11th International Symposium on Measurement Technology and Intelligent Instruments
Aachen /Braunschweig July 1st-5th 2013 (6 S.) (2013)

Vossen, G., Hermanns, T., Schüttler, J.:
Analysis and optimal control for free melt flow boundaries in laser cutting with distributed radiation
ZAMM Zs. Angew. Math. Mech. (Early view) 20 S. (2013)

Berlin, M., Rösner, A., Schneider, F.:
Laser radiation as all-round tool for composite parts
Kunststoffe 102, Nr. 5, 20-23. (2012)

Petring, D.:
Fundamental and practical aspects of fiber laser cutting sheet metal
IIW Commission I Intermediate Meeting 8th May 2012, Aachen, Germany, 26 S. (2012)

Petring, D., Molitor, F., Schneider, F., Wolf, N.:
Diagnostics, modeling and simulation: Three keys towards mastering the cutting process with fiber, disk and diode lasers 
Physics Procedia, Volume 39, Pages 186-196 (2012)

Petring, D., Schneider, F., Wolf, N., Molitor, T., Nazery, V.:
Cutting with 1 micron wavelength lasers: An intermediate assessment of speculations, simulations, diagnostics and facts
Proc. of the 7th Stuttgart Laser Technology Forum SLT’12 (2012)

Petring, D., Schneider, F., Wolf, N.:
Some answers to frequently asked questions and open issues of laser beam cutting
Proc. of the 31st Int. Congress on Applications of Lasers & Electro-Optics, ICALEO September 23-27, 2012, Anaheim, CA, USA (2012)

Thombansen, U., Beckers, M., Buchholz, G., Hermanns, T., Molitor, T.,
Willms, K., Reisgen, U., Schulz, W.:
Signal processing for self-optimising manufacturing systems in
laser-cutting and gas-metal-arc-welding
1st Joint International Symposium on System-Integrated
Intelligence, 114-116 (2012)

Petring, D., Schneider, F., Dickler, H.:
Drei in einem Kopf 
Laser Technik J. 8, Nr. 4, 28-32, (2011)

Petring, D.:
Laser cutting 
LIA Today 19, Nr. 1, 6-7, (2011)

Petring, D.:
Schneller schneiden auf Maschinen mit fasergekoppelten Lasern
MM Maschinenmarkt Nr. 13, 32-34, (2011)

Petring, D.:
Un'applicazione "matura" che ha ancora qualcosa da dire 
Lamiera 9 (Settembre), 86-88, (2011)

Molitor, T., Schneider, F., Bußkamp, T., Thombansen, U., Eppelt, U., Petring, D., Schulz, W.:
Self-Optimizing Focus Technique (SOFT) - a new approach on the way to next generation cognitive laser cutting machines
ICALEO 2010. 29th International Congress on Applications of Lasers & Electro Optics, Anaheim/Ca., September 26-30, 2010. Paper 702
(2010)

Petring, D., Nazery Goneghany, V.:
Learning more about laser beam welding by applying it to copper and copper alloys ICALEO 2010. 
29th International Congress on Applications of Lasers & Electro Optics, Anaheim/Ca., September 26-30, 2010. Paper 1602, (2010)

Petring, D.:
Calculable laser cutting
Proc.of the 5th Int. WLT-Conf. on Lasers in Manufacturing 2009, Munich, June 15 -18, 2009 Ed. by A. Ostendorf [u.a.]
Stuttgart: AT Fachverl, (6 S.) (2009)

Petring, D., Schneider, F., Wolf, N., Nazery Goneghany, V.:
How beam quality, power and wavelength influence laser cutting and welding processes
Proc. of LAMP 2009 - 5th Int. Congr. on Laser Advanced Materials Processing, Kobe, Japan, (8 S.) (2009)

Petring, D.:
More productivity, flexibility as well as energy efficiency in laser cutting and welding
AKL'10 - International Laser Technology Congress, Aachen, (37 S.) (2010)

Petring, D., Schneider, F., Dickler, H.:
Progress in cutting and welding of sheet metal assemblies in one machine with the laser combi-head
PICALO 2010, March 23-25, 2010. 4th Pacific International Conference on Applications of Lasers and Optics. Wuhan, Peoples Republic of China. Paper 1001, (2010)

Powell, J., Petring, D., Kumar, R.V., Al-Mashikhi, S.O., Kaplan, A.F.H., Voisey, K. T.:
Laser-oxygen cutting of mild steel: the thermodynamics of the oxidation reaction
J. Phys. D: Appl. Phys. 42, 015504, (11 S.) (2009)

Petring, D., Schneider, F.:
One machine does it all for laser beam welding and cutting
Welding J. March, 38-41, (2009)

Schneider, F., Petring, D., Nazery, V., Nuesser, C.:
2D and 3D laser cutting and welding with the combi-head: Efficient production by flexible process changes
Proc. 5th Int. Conf. WLT-Conf. on Lasers in Manufacturing 2009, Munich, June 15 -18, 2009. Ed. by A. Ostendorf [u.a.]
Stuttgart: AT-Fachverlag, pp. 245-249, (2009)

Petring, D. u.a.:
3D-Laserschneiden und -schweißen in einer Maschine
MM MaschinenMarkt Nr. 23, 20-23, (2009)

Powell, J., Petring, D., Kumar, V., Al-Mashikhi, S., Kaplan, A., Voisey, K.:
Energy input from oxidation in laser-oxygen cutting of mild steel
The Laser User Issue 53, 32-35, (2008)

Schneider, F., Petring, D.:
Flexible 3-D – laser cutting and welding with the combi-head
Proc. of the 27th Int. Congress on Applications of Lasers & Electro-Optics 2008, ICALEO, Temecula, CA, USA, October 20-23, 2008
Laser Materials Processing Conference, Paper 1305, 582-588, (2008)

Powell, J., Petring, D., Kumar, R.V., Al-Mashikhi, S.O., Kaplan, A.F.H., Voisey, K.T.:
The energy generated by the oxidation reaction during laser-oxygen cutting of mild steel
Proc. of the 27th Int. Congress on Applications of Lasers & Electro-Optics 2008, ICALEO, Temecula, CA, USA, October 20-23, 2008
Laser Materials Processing Conference, Paper 1504, 628-636, (2008)

Petring, D., Schneider, F., Wolf, N., Nazery, V.:
The relevance of brightness for high power laser cutting and welding
Proc. of the 27th Int. Congress on Applications of Lasers & Electro-Optics 2008, ICALEO, Laser Materials Processing Conference, Paper 206, 95-103, (2008)

Petring, D.:
Integriertes Laserstrahlschneiden und -schweißen: Reduzierung von Nebenzeiten und Systemaufwand
EALA 2007, Bad Nauheim, (15 S.) (2007)

Petring, D., Dickler, H.:
Multifunktionaler Laserbearbeitungskopf 
MM Maschinenmarkt 22, 34-36, (2007)

Petring, D.:
Combined cutting and welding: Laser beam quality enhances process efficiency and flexibility
Tagungsband-CD zum 2. Internationalen Workshop "Faserlaser" in Dresden, (34 S.) (2006)

Petring, D.:
Flexibles Laserschneiden und -schweißen von Blechbaugruppen ohne Werkzeugwechsel
Tagungsband-CD zum Aachener Kolloquium für Lasertechnik AKL'06
(22 S.) (2006)

Petring, D.:
Laserschneiden und -schweissen im fliegenden Wechsel
Technische Rundschau 16, 38-41, (2006)

Petring, D.:
Lasers in European Automotive Manufacturing: Historical Review and Recent Trends
Proceedings of ALAW 2006, (16 S.) (2006)

Unsere Leistungsangebote decken ein weites Themenspektrum ab. Verwandte Themen zum Laserschneiden und weitere Schwerpunkte aus Forschung und Entwicklung finden Sie unter den folgenden Links.