TRUMPF, Spezialist für Werkzeugmaschinen aus Ditzingen, hat neue Lösungen entwickelt, mit denen die Automobilindustrie zukünftig viele umweltbelastende Reinigungsprozesse vermeiden kann. Aktuell reinigt die Automobilindustrie Bauteile typischerweise noch chemisch, wozu meist mehrere Bäder in unterschiedlichen Chemikalien erforderlich sind. Doch damit schießt man mit Kanonen auf Spatzen. Um zum Beispiel Klebeverbindungen für den sogenannten kalten Rohbau vorzubereiten, müssten im Grunde nur bestimmte Bereiche des Bauteils gereinigt und vorbehandelt werden. Die auf Lasertechnik beruhenden neuen Verfahren sollen daher bei der Reinigung von Karosserieteilen für eine wesentlich umweltfreundlichere Fertigung sorgen. „Die Automobilindustrie will sich von umweltschädlichen chemischen Verfahren verabschieden, die vor allem bei der Reinigung von Bauteilen zum Einsatz kommen. Mit unseren Kurzpulslasern können wir einen entscheidenden Teil zu nachhaltiger Produktion beitragen”, so Steffen Rübling, als Produktmanager bei TRUMPF verantwortlich für den Bereich Kurzpulslaser.

Lasertechnik kennt keine nachlassende Reinigungswirkung

„Die Lasertechnik profitiert vom Trend zum sogenannten kalten Rohbau in der Automobilindustrie, wobei Klebeverbindungen im Karosseriebau vermehrt Anwendung finden. Hier spielen unsere Kurzpulslaser ihre Vorteile aus. Die Anwender sparen im Vergleich zu herkömmlichen Verfahren Wasser und chemische Reinigungsmittel”, erläutert Rübling. Die Kurzpulslaser reinigen die Bauteile zudem nur dort, wo es tatsächlich notwendig ist. Auf eine Nachbearbeitung können die Automobilhersteller bei dem Verfahren gleich ganz verzichten. Darüber hinaus kennt das Laserreinigen keine nachlassende Reinigungsleistung, wie es bei Chemikalien der Fall ist.

Auch das Strukturieren von Oberflächen gelingt schnell und umweltschonend

Damit die Klebeverbindungen dauerhaft halten, müssen die Automobilhersteller die Oberflächen üblicherweise noch zusätzlich vorbereiten – beispielsweise durch das gezielte Einbringen von Strukturen. Auch hier verschaffen die Kurzpulslaser Vorteile zu bisherigen Verfahren: „Das Laserstrukturieren ist eine saubere, schnelle und berührungslose Alternative zum Sandstrahlen, Ätzen mit Chemikalien oder Fräsen. Die Kurzpulslaser von TRUMPF können verschiedenste Metalle strukturieren“, sagt Rübling. Dafür müsse der Anwender lediglich die Parameter des Lasers je nach Metall anpassen, wie zum Beispiel die Laserleistung und Prozessgeschwindigkeit. Die Oberflächen mit Nasschemikalien oder Schleifmitteln zu reinigen, erfordere hingegen ein zeitaufwendiges Maskieren der Teile. „Dies treibt die Kosten in die Höhe und macht die Reinigung aufwändiger, als sie sein muss“, erklärt Rübling.

Laser machen Fertigung von E-Auto-Batterien nachhaltiger und effizienter

Auch im Bereich der Elektromobilität finden sich Anwendungen, bei denen die Kurzpulslaser von TRUMPF ihre Vorteile ausspielen können. So werden zum Beispiel einzelne Batteriezellen zu Batteriepaketen verklebt. Damit der Klebstoff besser haftet, reinigt und strukturiert der Laser vor dem Kleben die entsprechenden Stellen am Metall. Doch nicht nur TRUMPFs Kurzpulslaser kommen in der Elektromobilität zum Einsatz, auch die VCSEL-Hochleistungs-Infrarot-Lasersysteme von TRUMPF Photonic Components sind dort gefragt. Diese Mini-Laser trocknen Batteriefolien für E-Autos, indem sie die Infrarot-Wärme direkt und gleichmäßig auf die gesamte Länge der Batteriefolie verteilen und das fast gänzlich ohne Energieverlust. Der Prozess ist somit spürbar effizienter und auch wesentlich schneller als bisherige Verfahren. Zudem benötigen die VCSEL-Heizsysteme im Vergleich zu Standardöfen deutlich weniger Platz in der Fertigungslinie. „Die Elektromobilität ist eines der wichtigsten strategischen Wachstumsfelder für unsere VCSEL-Heizsysteme. Wir freuen uns, mit unseren Lösungen einen Beitrag zur Zukunft der Mobilität zu leisten, indem wir eine effizientere Fertigung ermöglichen“, sagt Ralph Gudde, bei TRUMPF Photonic Components verantwortlich für den Vertrieb.

Lasertechnik von TRUMPF hilft, Feinstaub zu vermeiden

Damit nicht genug der Vorteile durch Lasertechnik. TRUMPF hat mit dem Hochgeschwindigkeits-Laserauftragsschweißen auch noch ein Verfahren zur Industriereife gebracht, das dabei helfen kann, den Abrieb von Bremsscheiben und damit Feinstaubemission zu verringern. Dieses Laserverfahren kann auch einen Korrosionsschutz bieten, der vor allem für die Bremsscheiben von Elektrofahrzeugen wichtig ist. Diese arbeiten mit Rekuperation, also Energierückgewinnung, und nutzen daher seltener die Scheibenbremse. Die Bremsscheiben setzen daher schneller Flugrost an, was beim Bremsen zu noch mehr Feinstaub führt und außerdem einen vorzeitigen Austausch erforderlich machen kann. „Die Kombination von hoher Flächenrate, hoher Schichtqualität und unseren Ansätzen zur Effizienzsteigerung und Pulvereinsparung machen unsere Laserlösungen für eine Anwendung im industriellen Maßstab sehr attraktiv. Ganz so, wie es die Automobilindustrie benötigt”, sagt Marco Göbel-Leonhäuser, bei TRUMPF Branchenmanager für das Laserauftragsschweißen.

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