12,5 Millionen Euro für 3D-Laserschweißen im Schiffbau

Institut für Lasertechnik baut im Laser Zentrum Nord Prototyp auf

18.01.2010

Prof. Dr.-Ing. Claus Emmelmann
Prof. Dr.-Ing. Claus Emmelmann

Neue Wege im lasergestützten Fügen von Stahlelementen im Schiffbau stehen im Zentrum der Forschung am Institut für Laser- und Anlagensystemtechnik der TUHH unter Leitung von Prof. Dr.-Ing. Claus Emmelmann. In Zusammenarbeit mit der Werft Blohm & Voss sowie dem Germanischen Lloyd werden unter Einsatz von Lasern neue Methoden für das Schweißen von Stahlelementen im Schiffbau erforscht. Ein Wissenschaftlerteam um Professor Emmelmann wird in dem von der Stadt Hamburg 2009 - mit Geldern vom Bund aus dem Konjunkturprogramm II - gegründeten Laser Zentrum Nord (LZN) den Prototyp dieser einzigartigen Laserschweißanlage aufbauen. Gemeinsam mit weiteren neun Partnern aus Wissenschaft und Wirtschaft sollen in den kommenden drei Jahren Grundlagen generell für neue Produktentwicklungen im Bau von Schiffen, Fahrzeugen und Maschinen gelegt werden. 12,5 Millionen Euro - davon 7,5 Millionen Euro vom Bund und 5 Millionen Euro von der Industrie - stehen dafür zur Verfügung.

"Das Ziel ist, dreidimensionale Stahlstrukturen automatisiert zu fügen und deren Qualität, Herstellzeit und Kosten um mindestens 30 Prozent zu optimieren," sagt Prof. Dr.-Ing. Claus Emmelmann. Der Leiter des Instituts für Laser- und Anlagensystemtechnik an der TUHH ist in Personalunion Geschäftsführer des LZN. Dies gab heute Hamburgs Wirtschaftssenator im Hamburger Rathaus bekannt.

Kern der Laserfüge-Technik sind Robotersysteme: Ausgestattet mit einer innovativen Bildverarbeitungs- und Scanneroptik ist es damit möglich, in einer Distanz von über einem Meter die Lage der Schweißnähte am Bauteil im Mikrometerbereich zu vermessen und anschließend in einem Bauraum von 15 m Länge sowie 3 m Höhe und Tiefe mit dem Laser zu fügen (Remoteschweißen). Durch die auf diese Weise gespeicherten Messdaten soll das System in der Lage sein, mit einer Laserstrahlleistung von 30.000 W (ein typischer Laserpointer hat 0,001 W) über eine Lichtleitfaser mit einem Durchmesser von 100 Mikrometern Stähle mit einer Dicke von über 20 mm geometrisch exakt zu verschweißen. Durch integrierte Systeme zur Qualitätsüberwachung soll zusätzlich während und nach der Bearbeitung eine Beurteilung der Schweißnahtqualität vorgenommen werden, indem die gemessenen Qualitätsmerkmale mit theoretisch ermittelten Daten verglichen werden. Dieser Abgleich soll eine Aussage über die zu erwartende Lebensdauer erlauben, die nach bisherigen Schätzungen deutlich über denen konventioneller Konstruktionen liegen wird.


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