Lasersysteme in der Industrie: Einsatzgebiete und Anwendung

Er schneidet Autobleche, härtet Turbinenschaufeln oder schweißt Flugzeugrümpfe. Auch in der Medizin ist er als präzise arbeitendes Behandlungswerkzeug nicht mehr wegzudenken: Der Laser. Viele Dinge, die wir tagtäglich nutzen, würde es ohne den Laser so nicht geben. Oftmals verwenden wir Lasertechnik, ohne dass es uns überhaupt bewusst ist. Gerade aus der heutigen Industrie sind Lasersysteme nicht mehr wegzudenken. Laut Statistik hat sich der Umsatz, der mit Lasern zwischen 2006 und 2016 erzielt wurde, mehr als verdoppelt. Kein Wunder, denn Laser sind flexibel einsetzbar und bedeuten obendrein noch eine große Zeit- und Kostenersparnis. Außerdem sind sie sehr kompakt in ihrer Bauweise und lassen sich durch standardisierte und moderne Schnittstellen sehr einfach in bestehende Produktionsanlagen integrieren. Dank der einfachen Automatisierung, der hohen Flexibilität und Präzision sowie der Produktivitätssteigerung und dem Innovationspotenzial haben sich Laser unentbehrlich gemacht. Sie sind zu einem Qualitätsmerkmal der modernen Welt geworden.

Anwendungsgebiete von Lasersystemen

Laser sind unter anderem im Maschinen- und Werkzeugbau sowie  in der Medizintechnik und der Automobilindustrie im Einsatz. In Letzterer werden heute ganze Karossen mit Hilfe von Lasern bearbeitet.  Das Anwendungsspektrum ist hier sehr groß und reicht vom Schweißen von Dachnähten oder Türen und dem dreidimensionalem Zuschneiden von IHU-Bauteilen bis hin zum Härten von Türfedern oder der Beschriftung von Bedienelementen im Tag-Nacht-Design.  In der Industrie können Laser jegliches Metall gravieren. Dies dient nicht nur der permanenten Kennzeichnung, auch eine Rückverfolgbarkeit und ein Plagiatsschutz sind so möglich. In der Praxis dient die Metallgravur auch für die Herstellung von Typenschildern und der Qualitätssicherung mit Data Matrix Codes. Selbst eine Individualisierung, zum Beispiel von Geschenken, ist möglich.

Neben dem Gravieren von Metall können auch  Markierungen durch Farbumschlag, Aufschäumen, Materialabtrag oder Anlassfarben durchgeführt werden. Das ermöglicht die Bearbeitung von Metallen, Glas, Kunststoffen, Papier, Holz, Textilien und Acryl. Entsprechend dem Material sollte auch der Laser gewählt werden. Die Lasersysteme sollten in Qualität und Geschwindigkeit perfekt zum Material passen, um eine perfekte Markierung bzw. Gravur zu erzielen. Die Allrounder eignen sich zusätzlich zum Umformen, Trennen, Beschichten und Stoffeigenschaften ändern verschiedenster Materialien wie Holz, Kunststoff, Papier und Metalle. Außerdem kommen sie bei unterschiedlichen Verfahren zum Einsatz. Zu den wichtigsten Verfahren gehören das Lasersintern, die Stereolithografie, das Laserstrahlbiegen und laserunterstütztes Biegen, das Laserschneiden und -bohren, das Lasertrimmen, Laserstrahlschweißen, -auftragschweißen und -löten, die Laserbeschriftung, das Laserspritzen und Laserstrahlverdampfen und das Laserpolieren.

Nutzbringende Technologie in wirtschaftlich schwierigen Phasen

Das Innovationspotenzial von Lasern ist enorm: Häufig hat der Einsatz dieser Technologie eine erhebliche Verbesserung von Produkteigenschaften zur Folge bzw. ermöglicht überhaupt erst die Realisierung neuer Produkte. Gerade bei der additiven Fertigung und der Herstellung hochpräziser Bauteile wird der Laser eine immer größere Rolle spielen. Die allgemeinen Vorteile der Lasermaterialbearbeitung erweisen sich gerade auch in konjunkturell schwierigen Phasen als effizienz- und produktivitätssteigernd, ermöglichen sie doch Einsparungen in der Nachbearbeitung und bei Folgeprozessen sowie qualitative Eigenschaften der Prozesse, die Einsparungen an Material, Gewicht und Kosten ermöglichen. So erweisen sich Lasersysteme vielfach als eine nutzbringende Technologie zur Bewältigung wirtschaftlich schwieriger Phasen, die die Wettbewerbsfähigkeit der Unternehmen im nationalen und globalen Wettbewerb sichert.

Qualitätssicherung: Reinraumtechnik bekommt neue Normen

In der Reinraumtechnik sind feste Richtlinien unerlässlich. Nur so ist es möglich, einen kontinuierlich hohen Qualitätsstandard sicher zu gewährleisten. Mit Hilfe neuer Normen sollen nun noch bessere Ergebnisse erzielt werden.

Neue Normen sollen den Bereich der Reinraumtechnik noch konkreter absichern. Damit werden die Maßnahmen zur Qualitätssicherung deutlich effizienter und führen zu hochwertigeren Ergebnissen im gesamten Prozess.

Fraunhofer IPA passt Reinräume und kontrollierte Bereiche an

Die Entwicklung im Halbleiterbereich schreitet geradezu rasant voran. Auch in der Nanotechnik sieht es ähnlich aus. Die Strukturbreiten verkleinern sich immer mehr, sodass die ehemals festgelegten Normen der Größe der Reinräume und der kontrollierten Bereiche einfach nicht mehr ausreichen, um einen entsprechend hohen Qualitätsstandard zu gewährleisten. Aus diesem Grunde hat sich das Fraunhofer IPA eine Anpassung dieser Normgrößen zur Aufgabe gemacht.

Partikelkontaminationen immer kleiner

Wer die Mikrochipherstellung genauer betrachtet, stellt fest, dass die einzelnen Komponenten immer leistungsfähiger, aber auch immer winziger werden. Dadurch wird auch die Partikelkontamination immer kleiner. Dies wiederum stellt neue Herausforderungen an die VDI-Normen. Die bisherige Hauptnorm berücksichtigte nur Partikelgrößen von 0,1 bis 5,0 Mikrometer. Mit der neuen VDI 2081/1.1 sollen sogar Partikelkontaminationen von 5 bis 100 Nanometer abgedeckt werden.

Schon zum Ende des Jahres soll die neue VDI-Norm in Kraft treten. Genaue Informationen zu den neuen Richtlinien und konkrete Erklärungen gaben die Wissenschaftler erst kürzlich auf bei den Frankfurter Messen Cleanzone und Lounges on Tour bekannt.

Qualitätstag der DGQ: Pflichttermin für Qualitätssicherer!

Im November ist es wieder soweit. Dann findet zum vierten Mal der Qualitätstag der DGQ statt. Qualitätssicherer sollten sich diesen Termin vormerken. Denn hier werden interessante Neuheiten aus dem Bereich des Qualitätsmanagements präsentiert.

Das Qualitätsmanagement steht im Mittelpunkt des 4. Qualitätstages der DGQ. In verschiedenen Workshops erfahren die Teilnehmer viel Neues rund um diverse Themen der Qualitätssicherung.

Interaktive Workshops und aktiver Erfahrungsaustausch

Am 22. November 2017 treffen sich Qualitätssicherer in Stuttgart, um gemeinsam Erfahrungen auszutauschen und sich über Neuheiten im Qualitätsmanagement zu informieren. Der Qualitätstag der DGQ dient als Plattform für Qualitätssicherer der unterschiedlichsten Branchen. Die Veranstalter rechnen mit etwa 300 Teilnehmern.

Alle zehn DGQ Fachkreise werden auf dem Qualitätstag mit eigenen Workshops vertreten sein. Die Ergebnisse ihrer Arbeit bilden die Grundlage für diese wichtige Zusammenkunft. Alle Teilnehmer werden dazu angehalten, diese aktiv weiter zu entwickeln.

Drei große Schwerpunkte im Jahr 2017

Die gesamte Veranstaltung dreht sich um drei definierte Schwerpunkte: „Qualitätsmanagement richtig verstehen“, „Qualitätsmanagement gut machen“ und „Qualitätsmanagement neu denken“. Die Ergebnisse der Forschungsarbeit sollen auf dem Qualitätstag mit den Teilnehmern ausgewertet und diskutiert werden.

Interessierte können sich ab sofort für den 4. DGQ-Qualitätstag anmelden. Schon am Vorabend des eigentlichen Events gibt es ein Get-together, bei dem bereits erste Kontakte geknüpft werden können. Die Veranstaltung findet in der Messe Stuttgart statt.

Was ist eigentlich die Deutsche Gesellschaft für Qualität?

Manchmal braucht es einen erfahrenen Partner an der Hand, der sich in den Belangen der Qualitätssicherung auskennt und einem Unternehmen dabei helfen kann, besser und effizienter zu arbeiten. Ein solcher Partner will die Deutsche Gesellschaft für Qualität, kurz DGQ, sein.

Über sich selbst sagen die Verantwortlichen der Deutschen Gesellschaft für Qualität: „Ihr kompetenter Partner für Qualität, Business Excellence und Qualitätsmanagement in Deutschland“. Was das genau heißt, schlüsselt sich auf der Webseite der Gesellschaft auf.

Sie kümmert sich auf gleich drei Ebenen um den Erfolg des eigenen Unternehmens. Die DGQ ermöglicht persönliche Weiterbildungen die mit einem zertifizierten Abschluss einhergehen. Sie unterstützt und fördert innovative Forschungsprojekte und hat es sich zum Ziel gesetzt ein breites Netzwerk zwischen allen aktiven Mitgliedern im Verein zu bilden. Rechtlich ist die DGQ tatsächlich ein eingetragener Verein, sein Netzwerk bildet er aus Fachpersonal aus allen Ebenen von Wirtschaft und Politik, sowie Kunden und weiteren Partnern.

Seit 60 Jahren aktiv in Sachen Qualitätssicherung

Der Erfolg gibt dem Verein Recht, denn er existiert bereits seit knapp 60 Jahren und nimmt ganz unterschiedliche Funktionen, je Bedarf, ein. Seine wohl wichtigste Aufgabe ist es, einen Dialog herzustellen und Impulse zu schenken, um die Entwicklung voranzutreiben und noch wirtschaftlicher zu sein als bisher.

Deutschland gilt als das Land der Top Entscheider und des Fleißes, genau das sind die Grundpfeiler, auf denen die Arbeit des DGQ beruht. Es geht nicht nur darum, die an sich gestellten Aufgaben irgendwie zu erledigen, es geht vielmehr darum sie nach bestem Wissen und Gewissen zu erledigen. Nicht zuletzt auch deshalb, weil die Konkurrenz bekanntlich niemals schläft.

Deshalb ist es notwendig, Führungskräfte und Fachkräfte ständig weiterzubilden, sie zu schulen um in der harten Arbeitsrealität zu bestehen und der Konkurrenz immer einen Schritt voraus zu sein. Das steigert den wirtschaftlichen Nutzen enorm und macht die  deutsche Wirtschaft und Industrie damit zu einem unverzichtbaren Partner an der Seite. Mehr Informationen zu Mitgliedschaften im Verein finden sich unter www.dgq.de.

Qualitätssicherung: Den Klimawandel im Zeitraffer simulieren

Das Testlabor TechnoLab aus Berlin führt individuelle Klimatests an Maschinenbauteilen durch, um deren Qualität und Belastbarkeit zu überprüfen. Hier braucht es einen kühlen Kopf, denn es geht um die Schadensanalyse im ganz großen Rahmen.

Fast drei Meter hoch ist die spezielle Prüfkammer des Testlabors TechnoLab. Damit bietet die überdimensionale Kühlkammer auch Bauteilen Platz, die einfach größer ausfallen. Das Dienstleistungsunternehmen mit Schwerpunkt Schadensanalytik und Umwelttechnik bietet damit ein in Deutschland einzigartiges Prüfverfahren an, welches Bauteilen einem echten Härtetest unterzieht.

Neben der Simulation unterschiedlicher Temperaturen lässt sich in der Kammer auch die Feuchtigkeit in der Luft verändern. Dadurch müssen die Bauteile zeigen, ob sie den unterschiedlichen Bedingungen standhalten können und ihre Qualität unverändert gut bleibt. Besonders für die Luft- und Raumfahrt sowie die Automobilindustrie ist dieses Testgelände wichtig, denn gerade hier müssen alle Bauteile den unterschiedlichsten klimatischen Bedingungen standhalten können.

Extremtemperaturen von -60 bis +90 Grad

Die Kammer umfasst eine Größe bzw. Fassungsvermögen von 24.000 Litern und kann Temperaturen zwischen – 60 Grad und + 90 Grad simulieren. Zusätzlich ist sie in der Lage, die Luftfeuchtigkeit zu ändern und den geprüften Bauteilen damit zusätzlich Stress zu machen.

Prüfbar sind darin alle Bauteile, die später in der Industrie zum Einsatz kommen können. Mit diesem Prüflabor ist das Berliner Unternehmen das Einzige seiner Art, was eine so große und individuell steuerbare Teststrecke für Klimatests bietet. Es steht in der Siemensstadt und freut sich über eine gute Auslastung. Neben dem normalen Verschleiß von Maschinen und Werkstoffen ist das Thema Korrosionsverträglichkeit ein Großes für all jene Bereiche, die eben mit dem Klima direkt konfrontiert sind und nicht in einer geschützten Produktionshalle stehen. Hier sind Klimatests unerlässlich um herauszufinden, wie sich das Material verhält, wie viel es aushält und wo dringender Nachbesserungsbedarf besteht. Die Simulation läuft dabei im Zeitraffer ab, das verdeutlicht besser und schneller, wo noch etwas zu tun ist.