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AKL' 22国际激光技术会议聚焦尖端激光应用工艺

来源:国际工业激光商情 发布时间:2022-06-07 670
工业金属加工工业激光激光设备零部件光学材料与元件其他 特别报道
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激光技术创新奖每两年颁发一次,授予激光制造商和用户,以及引领从应用导向研究到成功工业实施的激光技术创新的研究人员和开发人员。

5月4日至6日,AKL’22国际激光技术会议在德国亚琛举办。5月4日晚上,会议主办方在亚琛市政厅加冕礼堂颁发了最新一届“激光技术创新奖”。今年的1万欧元奖金获得者是来自TRUMPF Werkzeugmaschinen GmbH + Co. KG的Boris Regaard博士和Primes GmbH的Stefan Wolf。两人通过前瞻性项目给评审团留下深刻印象。瑞典吕勒奥科技大学的John Powell教授赞扬了项目的高质量和获奖者的创新精神。因为2020年的颁奖典礼由于COVID-19全球大流行无法如期举行,故延期至今年。


激光技术创新奖每两年颁发一次,授予激光制造商和用户,以及引领从应用导向研究到成功工业实施的激光技术创新的研究人员和开发人员。该奖项是由Arbeitskreis Lasertechnik eV协会和欧洲激光研究所(ELI)联合发起,每两年颁发一次,以表彰在激光技术领域的杰出创新工作,并被授予“AKL研究员”和“ELI研究员”称号。


波步.jpg

从左至右,Martin Zeitler (Blackbird),Dr. Uwe Megerle (SCANLAB)、
Volkan Türetkan ( 在智能手机上) 和Thibault Bautze-Scherff


根据官网消息,激光技术创新奖可以授予个人研究人员或整个项目组,所涉的科技项目必须以激光在材料加工中的应用和产生激光的方法为中心,并且必须对工业具有可证明的商业价值。与该奖项相关的媒体曝光为促进公众对激光技术进步的更广泛兴趣提供了机会。


聚焦领域从开发用于激光材料加工的新型激光源和系统,到用于工业生产环境的创新激光制造工艺的鉴定。通过研发获得的可接受的商业收益证明形式包括新产品或产品特性、增强的产品质量、简化和更稳定的工艺流程,或者更具成本效益或更高产量的制造系统。


此前,Blackbird Robotersysteme GmbH和SCANLAB GmbH的团队提交了2022年激光技术创新奖联合解决方案。该团队因其集成OCT过程监控的创新扫描解决方案获得今年“激光技术创新奖”第三名。


该系统主要因灵活性和对汽车行业的高度实用性,给人留下深刻印象。同步开发的扫描仪和传感器数据的能力可以用于其他应用领域,例如增材制造。使用扫描仪进行远程激光焊接在汽车行业很普遍,但由于机器人的扫描范围大和高度动态的方向变化,长期以来一直无法对焊缝进行精确的焊缝跟踪和检查。


早在2014年,Blackbird就推出了一种基于同轴和摄像头的焊缝跟踪系统,用于实时激光焊接。自2015年以来,它一直致力于将光学相干断层扫描(OCT)作为一种通用工具,用于使用振镜扫描仪进行激光加工的前、中和后处理任务。

要求苛刻的激光工艺


通过具有动态功能的主扫描系统、具有四轴的独立OCT扫描仪和OCT传感器的独特组合,创建了具有集成过程监控的智能工具。13个记录的轴位置与测量的OCT距离值相结合,以便在空间上描绘OCT测量值。


这意味着可以识别工件边缘,分析激光加工工件的高度轮廓,并将控制信号发送到加工扫描头。由于研发团队开发了开放接口扩展(OIE),所有类型的传感器现在可以与扫描系统同步。整体解决方案可以通过联合用户界面进行控制。


Blackbird技术开发主管Martin Zeitler将结果总结如下:“来自试用客户的反馈令人惊叹,并强调需要一个通用的、高性能的过程监控系统用于各种激光工艺。典型的应用领域包括远程激光焊接例如汽车生产中与安全相关的连接应用(车门和座椅结构以及电动汽车的其他组件)。”


由于采用开放式接口方法,未来更多基于扫描仪的激光应用(例如3D打印)也可以从集成中受益。增材制造领域需要持续监控,其中生产时间长达数天甚至数周,以便及时响应可能出现的错误并相应地调整工艺参数。


欧洲激光研究所董事会主席Alexander Olowinsky博士和AKL董事会主席Ulrich Berners表示,通过颁发激光技术创新奖,我们希望表彰那些在面向生产的激光领域中率先从研发到市场投放的技术。获奖项目受到热烈欢迎,每个入围的团队都通过他们的创新成果为科技进步作出了重大贡献。


2022年激光技术创新奖完整名单


1.jpgSCANFIELDMONITOR (SFM)

技术介绍:这一发展是由增材制造和电动汽车的许多新应用而推动的。这项专利测量技术的原理可通过扫描矢量测量激光束参数。由此产生的激光扫描仪特征描述提供了与远程应用相关的所有几何和激光相关参数。在相同的操作中,确定激光扫描仪单元在扫描区域中的光束位置和移动。每当动态激光束起作用时,SFM测量原理的质量就会变得明显。

 2.jpg 使用高速激光仿生技术的创新表面

技术介绍:迄今为止,功能性技术表面主要通过涂层和光刻工艺生成。这些技术的潜力目前是有限的,但直接激光干涉图案化(DLIP)技术为表面增强提供了全新的、无限的可能性。例如,可以创建冰不附着的表面(例如航空用防冰),或由于其生物相容性和抗菌表面而被身体更好接受的植入物。Fusion Bionic开发出的基于DLIP的高通量制造系统,这些系统紧凑、坚固,比现有工艺快10倍。无需额外的步骤或化学品,这些DLIP模块可以在表面上以高达1m2/min的速度创建微型和纳米织物。

3.jpg基于OCT的过程控制和在线远程激光焊接

技术介绍:Blackbird和Puchheim的SCANLAB GmbH联合开发,将激光焊接中的所有经典监控任务结合在一个工具中。即时功能、主扫描仪和OCT传感器的组合可通过用户界面访问。该系统提供了生产线日益需要的灵活性,例如在一个工作站中焊接不同的零件,每个零件都有自己的过程监控要求。


2020年激光技术创新奖完整名单


1.jpg主动速度控制——激光切割闭环进给调节中基于摄像头的传感器系统

技术介绍:该系统是一种基于摄像头的切割头传感器系统,用于实时图像处理分析摄像机数据。根据数据分析,不断监测进料速度,以确保最佳结果。这确保了最大的切割速度和更可靠的工艺。结果是优化生产效率,减少废品和返工。该系统具有控制或监控其他工艺参数的潜力,因此是未来全自动激光切割机发展的里程碑。

2.jpg使用一次性3D打印工具头消除未爆弹药(UXO)的新激光解决方案

技术介绍:新方法涉及通过激光开槽工艺在炸弹外壳的圆柱形部分形成一个明确的弱化区域,然后降低压力从而降低炸弹的爆炸力。随后,受控的低能量输入触发爆燃,爆燃设计用于在槽口处破裂外壳,并弹出雷管。该项目的一个基本要素是以合理的价格使用标准光学元件。如果在拆除炸弹的过程中发生损坏(这种情况不太可能发生),则可以轻松更换部件。

3.jpg短脉冲激光应用的无限灵活性

技术介绍:用于材料加工的集成超短脉冲激光器可实现从纳米到飞秒的脉冲持续时间,或在同一过程中实现不同脉冲持续时间的组合。其基础是一种新型的放大器技术。结合模块化MOPA平台,“开源”理念使得仅交换激光(种子源)的一部分以设置全新的激光参数成为可能。不同的种子激光器允许脉冲持续时间、重复频率或脉冲从同一激光系统更改的持续时间。


来源:荣格-《国际工业激光商情》


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