Bauteile effizient gestalten – EU fördert nachhaltiges und volldigitalis­iertes Laserverfahren der TU Dresden

Die Europäische Union fördert im Horizon-Programm ein von der TU Dresden koordiniertes Projekt zur digitalen Laser-Nachbereitung von 3D-gedruckten Bauteilen. Die Technologie soll die Oberflächenbearbeitung von Produkten ressourcenschonender und effizienter gestalten. Prof. Andrés Fabián Lasagni von der TU Dresden übernimmt die Projektleitung von CLASCO (Climate Neutral and Digitalized Laser Based Surface Functionalisation of Parts with Complex Geometry). Das Gesamtvolumen der Förderung beträgt über 5 Millionen Euro.

Die europäische Industrie steht vor der Herausforderung, zukünftig klimaneutrale Wertschöpfungsketten einzuführen und nachhaltige Produkte herzustellen, um konkurrenzfähig zu bleiben und Klimaziele einzuhalten. Innovative Produktionsprozesse, wie beispielsweise volldigitalisierte 3D-Fertigungsverfahren, gewinnen dadurch zunehmend an Bedeutung.

Bereits heute bieten additive Fertigungsverfahren in Sachen Materialeffizienz und Energieeinsparungen Vorteile gegenüber konventionellen Produktionssystemen. Komplexere Bauteile benötigen jedoch oftmals nachträgliche Oberflächenbehandlungen, die wiederum Kosten erhöhen und die Umwelt belasten. Im CLASCO-Projekt sollen diese Verfahren durch Laserbehandlungen ersetzt werden. Dies ermöglicht sowohl die Kontrolle der Oberflächenqualität als auch die Entwicklung neuer Oberflächenfunktionen. Da der Prozess auch vollständig digitalisiert wird, ermöglicht er eine effizientere Produktion.

„Die von der EU bereitgestellten Mittel werden es uns ermöglichen, eine einzigartige Maschine zu entwickeln, die in der Lage ist, durch additive Fertigung hergestellte Teile zu polieren und anspruchsvolle Oberflächenfunktionen zu erzeugen, um den Mehrwert der Produkte zu erhöhen“, erklärt Projektleiter Prof. Andrés Fabián Lasagni. „Außerdem werden zum ersten Mal verschiedene Inline-Überwachungsmethoden während des Prozesses eingesetzt. Auf diese Weise wird eine virtuelle Darstellung des Prozesses für jedes Teil möglich sein (digitaler Zwilling), was zu einem vollständig digitalisierten Produkt führt. Insgesamt wird damit eine bessere Gesamtleistung erzielt.“

Das an der TU Dresden angesiedelte Projekt wird mit 13 Partnerinstitutionen u.a. aus Spanien, Frankreich, Großbritannien, Österreich und Deutschland realisiert. Einige dieser Partner sind auch an einem früheren Projekt „LAMpAS“ beteiligt, das ebenfalls von Prof. Lasagni koordiniert wird. „Viele Wissenschaftler sind der Ansicht, dass wir im Jahrhundert der Photonik leben. Und laserbasierte Verfahren werden dabei eine wesentliche Rolle spielen. Wir sind heute an einem Punkt angelangt, an dem die Lasertechnologie viele konventionelle Verfahren ersetzen kann, wodurch der Material- und Energieverbrauch reduziert wird. All diese Aspekte sind heute von großer Bedeutung und werden es der EU ermöglichen, weniger abhängig von natürlichen und energetischen Ressourcen zu sein, die auf dem Kontinent nicht vorhanden sind. CLASCO wird auf jeden Fall zu diesem Ziel beitragen“, betont Prof. Lasagni.

Mehr zur Forschung von Prof. Lasagni:
Einen Einblick in den Arbeitsalltag des Wissenschaftlers vermittelt das Video aus der Reihe »Auf Arbeit mit …«. Darin verrät er, was man alles von Oberflächenstrukturen in der Natur lernen kann und wie Laserverfahren diese imitieren können.

Hintergrund zu Horizon:
Horizont Europa ist ein Forschungsrahmenprogramm der Europäischen Union und weltweit das größte Einzelförderprogramm für Forschung und Innovation. Unterstützt werden insbesondere länderübergreifende Projekte, die sich globalen Herausforderungen stellen. Hierzu zählen unter anderem die Bereiche Digitalisierung, Industrie, Klima oder Energie. Ein zentrales Ziel ist es, Exzellenz in der europäischen Wissenschaft zu fördern.

Kontakt:
Prof. Andrés Fabián Lasagni
Chair for laser-based Manufacturing / Professur für laserbasierte Fertigung
Center for Advanced Micro-Photonics (CAMP)
Fraunhofer IWS, Technische Universität Dresden
Tel.: +49 351 463-33343