LASIBAT- Strahlformung und Prozesskontrolle blauer Diodenlaser im kW Leistungsbereich für das Lasersintern von keramischen Materialien zur Herstellung von Festkörper-Batteriezellen

In diesem Teilvorhaben der Dilas GmbH sollen (fasergekoppelte) Diodenlaser-Strahlquellen im Bereich 450nm auf Barrenbasis in zwei Leistungsklassen entwickelt und realisiert werden. Diese werden dann beim Projektpartner ILT in einem skalierbaren Lasersinterprozess zur Herstellung von Festkörperbatteriezellen eingesetzt. Der Schwerpunkt der F&E Tätigkeiten im Teilvorhaben liegt neben der Anpassung eines bestehenden Laserdesigns an neu verfügbare, verbesserte Barrenstrukturen, dessen Skalierung in den Kilowatt Leistungsbereich sowie der Erhöhung des TRL des Gesamtsystems auf TRL6, in der Integration eines Monitoring- und Kontrollsystems in die Bearbeitungsoptik. Für die beiden Lasersysteme wird eine (motorgesteuerte Zoom-) Strahlformungsoptik für 450nm realisiert, um eine variable, an die Applikation angepasste, homogenisierte Linie von ca. 20-80 mm zu erzeugen. In einer ersten Stufe wird ein 500W cw System (Halbzeitmeilenstein 3 in Monat 18) mit Strahlformungsoptik (Erzeugung der homogenen Linie) für erste Versuche bei den Partnern zur Verfügung gestellt. Die zweite Ausbaustufe ist für Monat 30 (Meilenstein 5) vorgesehen mit der Übergabe eines Lasersystem >1kW und integrierter Sensorik von Partner NIT und Bearbeitungsoptik geplant. Die Erhöhung der Lebensdauer und Zuverlässigkeit der blauen Diodenlaserstrahlquellen inkl. der Glasfaser, sowie eine Steigerung der Gesamteffizienz durch Arbeiten nahe am Effizienzmaximum (Reduktion des CO2 footprint) sind weitere Schwerpunkte im Vorhaben.