PHOENIX

Motivation

Die cw-Laserstrukturierung, als Vorbereitung des thermischen Direktfügens, ist derzeit nicht ausreichend in-situ mess- und regelbar. Dies stellt in einer Vielzahl von Anwendungen und Märkten eine Eintrittsbarriere dar. Die Strukturqualität selbst wird hierbei neben der Lasersystemtechnik auch erheblich von variierenden Faktoren wie Materialzusammensetzung, Bauteilgeometrie und Oberflächenzustand beeinflusst. Bestehende Einzelsensorsysteme sind zur Inline-Prozesserfassung der resultierenden Strukturqualität ungeeignet, insbesondere für die Messung von Strukturtiefe, Flankenwinkeln und Hinterschneidungsgeometrien. Dies führt zu enormen Aufwänden in der zumeist nachgelagerten Messung der erzielten Strukturen, um niedrige Ausschussraten zu gewährleisten, da fehlerhafte Teile bislang erst durch nachgelagerte Bauteilprüfungen erkannt werden können. Der Fachkräftemangel verschärft das Problem zusätzlich.

Ziele und Vorgehen

 Ziel ist die Entwicklung eines sich selbst adaptierenden und regelnden Prozesses durch die Fusion photonischer und akustischer Sensoren. Mittels cw-Spektroskopie werden Parameter automatisch an Material und Oberflächenzustand angepasst. Ein multimodales Sensorsystem überwacht den Strukturierungsprozess in Echtzeit und regelt Laserleistung sowie Fokusabstand selbstständig. Ein digitales Expertensystem auf Basis semantischer Wissensgraphen unterstützt Bediener kontextbasiert und reduziert Einrichtungszeiten auf wenige Minuten.

Innovation und Perspektiven

 PHOENIX ermöglicht erstmals eine vollständig automatisierte cw-Laserstrukturierung ohne vorausgesetztes Expertenwissen. Die Technologie stärkt Deutschlands Position als Hochtechnologiestandort und reduziert Abhängigkeiten von ausländischen Anbietern. Anwendungsfelder umfassen Automotive, Medizintechnik und Consumer Electronics.