Laserbearbeitung für die Fabrik 4.0 Gleiche Qualität in hohen Stückzahlen – ohne Mehrkosten

»Durch die Abwanderung ins nichteuropäische Ausland geht dem EU-Raum ein signifikanter Betrag an potenziellem Umsatz und Added Value verloren«, erklärt Anton Pauli, Geschäftsführer der GFH GmbH.

Im Rahmen des EU-Förderprogramms „Horizon 2020“ haben die Unternehmen GFH und neoLASE gemeinsam das Smart Modular All-in-One Robust Laser Machining Tool – SMAART – entwickelt. Damit soll Laserbearbeitung ganz einfach und günstiger werden.

Es handelt es sich dabei um ein flexibles und vollautomatisches Laserbearbeitungssystem, das mittels eines eigens programmierten intelligenten Steuerungssystems automatisch zwischen verschiedenen Arbeitsschritten wie Laserdrehen oder Feinstrukturieren wechselt. Die Nachfrage nach hochwertigen Bauteilen in großer Stückzahl sowie die Verlagerung von Wertschöpfungsketten in Regionen mit niedrigen Produktionskosten sorgen bei vielen Fertigungsbetrieben für Wettbewerbsdruck, der oftmals nur durch schnellere Bearbeitungsverfahren abgefedert werden kann. Dafür sind jedoch moderne Technologien mit hohem Automatisierungsgrad notwendig, die gerade für kleine und mittlere Unternehmen (KMU) überdimensioniert erscheinen – häufig sind die Beschaffungskosten wie etwa von Ultrakurzpuls-Laseranlagen schlicht zu hoch.

Steigen die Produktions- oder Personalkosten, sehen sich viele Betriebe gezwungen, ihre Fertigungsprozesse zu restrukturieren oder komplett auszulagern. Gerade Länder mit geringeren Lohn- und Betriebskosten außerhalb der Europäischen Union sind in diesem Zusammenhang attraktiv für deutsche Unternehmen. »Dadurch geht dem europäischen Raum ein signifikanter Betrag an potenziellem Umsatz und Added Value verloren«, erklärt Anton Pauli, Geschäftsführer der GFH GmbH. Um diesem Trend entgegenzuwirken, fördert die Europäische Kommission durch Initiativen und Ausschreibungen wie der Horizon-2020-Kampagne neue Technologien, die Fertigungsprozesse effizienter und dadurch günstiger gestalten können.

Eine dieser Technologien ist die Werkstückbearbeitung mit Ultrakurzpuls-Lasern (UKP), die präzise, kontaktlos und dadurch materialschonend operieren. Bisher waren solche Anlagen nicht nur sehr teuer, vielmehr zeigten sie sich komplex im Aufbau und auf einzelne Fertigungsschritte beschränkt. In der Praxis mussten so häufig verschiedene Anlagen für unterschiedliche Bearbeitungsverfahren angeschafft oder aufwändige und lange Umrüstarbeiten durchgeführt werden. Auch die Voraussetzung für umfangreiches Know-how in Bezug auf die Steuerung und die Lasertechnik, um optimale Ergebnisse liefern zu können, machte die Technologie für kleine und mittelständische Unternehmen bislang nicht nur unrentabel, sondern stellte auch den Grund für gehemmte Investitionsbereitschaft dar.

Mit dem Ziel, gemeinsam eine Bearbeitungsanlage zu entwickeln, erfolgte der Zusammenschluss der beiden Laserspezialisten GFH GmbH und neoLASE GmbH. Mit SMAART wurde ein System entwickelt, welches in die neuen Anlagetypen der GFH integrierbar ist und je nach vorhandenem Bearbeitungsmaterial und Bearbeitungsprozess über die Eingabemaske die passende Laserauswahl – Piko- oder Femtosekunden-Laser – anbietet und die richtigen Prozessparameter generiert. Auf diese Weise kann effizienter und mit größerer Bandbreite produziert werden – und das ohne umfangreiche Spezialkenntnisse auf dem Gebiet der Laserbearbeitung. »So lässt sich eine schnelle Amortisierung erreichen, und die Etablierung der Laserbearbeitung als Schlüsseltechnologie für den gesamten Sektor der Materialbearbeitung ist realistisch«, erklärt Maik Frede, Geschäftsführer der neoLASE. Die Finanzierung des ehrgeizigen Projekts erfolgt unter anderem durch Mittel aus dem Rahmenprogramm Horizon 2020. GFH und neoLASE konnten sich dabei mit ihrem SMAART-Projekt gegen 1658 Mitbewerber durchsetzen.