Verbundprojekt: Qualifizierung von 532nm-cw-Grundmode-CBC-Faserlasern hoher Leistung für innovative Prozesse und Anlagen der Makromaterialbearbeitung von Rein-Kupferwerkstoffen (CBC-GREEN) - Teilvorhaben: Einsatz in der industriellen Produktion von elektrischen Komponenten

Innerhalb von elektronischen Produkten wie Relais, Schütze oder Leistungsmodule werden zunehmend Bauteile und Komponenten aus Kupfer eingesetzt. Grund hierfür ist, dass die Anforderungen hinsichtlich der elektrischen und thermischen Leitung ansteigen (Kupfer besitzt eine ca. 1/3 bessere Eigenschaft im Vergleich zu Aluminium). Für die flexible Bearbeitung (Fügen, Trennen, additive Fertigung insbesondere Selektives Laserstrahlschmelzen) von Kupfer sind Laserverfahren von Vorteil. Zum Einsatz kommen Nah-Infrarote (NIR)-Laser mit brillanter Strahlqualität (Grundmode bzw. SingleMode-Faserlaser), die auch eine hohe Ortsauflösung bieten. Der hohe Reflexionsgrad von Kupfer (97% bei 1070 nm) erschwert jedoch den Einsatz der Lasertechnik, da das Risiko einer Bauteil- oder Komponentenbeschädigung vorhanden ist (die Absorption steigt erheblich mit der Einkopplung in das Schmelzbad), die Prozesszeiten zu gering ist (aufgrund der geringen Absorptionsrate) sowie qualitative Mängel auftreten können (Schmelzspritzer). Ziel des Teilvorhabens ist es, den vom Konsortium entwickelten und qualifizierten Laser innerhalb der Fertigungslandschaft von Siemens einsetzen zu können. Einsatzgebiet sind die Bereiche Automatisierungstechnik, Herstellung von elektrischen Komponenten als auch der Aufbau von Leistungselektronik. Hierbei liegt der Fokus auf Schweißen und Fügen, additive Fertigung als auch das Schneiden von Cu-Blechen. Im Fokus liegt der Nachweis der Steigerung der Effizienz und Reproduzierbarkeit durch den Einsatz der neuen Laserstrahlquelle.