Gebäudehülle 2/2020

55 GEBÄUDEHÜLLE 02.20 GLAS+RAHMEN CAD für Glas und Rahmen - intell. Profil-Bibliotheken der führenden Lieferanten - intell. Normteile-Bibliothek (>100.000 Teile) - intell. Funktionen für Folie, Blech, Dämmung etc. - Schnittgenerierung, Stückliste, Stabliste, Glasliste http://www.fassaden-cad.de strahlung, die diese Art von Strahlquelle be- reitstellt, kann laut Unternehmen räumlich so präzise und begrenzt eingesetzt werden, dass das umgebende Glas nicht erwärmt und da- her thermisch nicht geschädigt wird. Das Er- gebnis sind extrem glatte Kanten ohne Grate, mit weniger Rissen oder Ausbrüchen sowie minimaler Kantenspannung, wodurch sich sämtliche Nachbearbeitungsschritte erübri- gen. Somit entfallen alle zusätzlichen Schleif-, Wasch- und Trocknungsschritte sowie der damit verbundene Energieverbrauch, Zeit- und Kostenaufwand sowie negative Umwelt- auswirkungen, erlärt der Hersteller. Smart- Cleave erhöhe den Durchsatz, verbessere die Qualität und senke die Produktionskos- ten. Darüber hinaus ermögliche SmartClea- ve das Hochgeschwindigkeitsschneiden von engen Radien ohne konische Schnittkanten und könne zum Schneiden von 3D-Formen verwendet werden. flabeg-initiative als ausgangspunkt Das Projekt OptiGLas („Optimierung der in- dustriellen Glasherstellung und Glasverede- lung für innovative Laserschneidverfahren“) wurde 2015 von dem Glasveredlungs-Spe- zialisten Flabeg initiiert. Flabeg wollte das SmartCleave-Laserschneidverfahren anstel- le des mechanischen Trennens erproben und dessen Nutzen weiter ausbauen. Das Kon- sortium definierte dafür mehrere spezifische Forschungsbereiche. Zum einen wurde un- tersucht, wie die SmartCleave-Parameter für den Einsatz mit verschiedenen Materialien variiert werden müssen, in diesem speziel- len Fall Kalk-Natron-Glas (in zwei verschie- denen Dicken), Alumosilikatglas, Borosili- katglas und Glaskeramik. Von besonderem Interesse war Borosilikatglas, da es in Fach- kreisen als das am schwierigsten zu trennen- de Material gilt. Ursprünglich wurde SmartCleave haupt- sächlich für das Schneiden von Dünnglas für Touchscreen-Displays entwickelt. Flabeg und Coherent vereinbarten zum anderen, den Fo- kusbereich von SmartCleave zu erweitern, um dickeres Glas als bisher zu schneiden und die Robustheit des Prozesses zu erhöhen. Um dieses Ziel zu erreichen, war die Entwicklung neuer optischer Konzepte erforderlich. Ein weiteres Ziel war die Weiterentwick- lung der Technologie zum Schneiden von dreidimensional geformten (nicht flachen) Teilen. Dies erfordert eine genaue Abstands- messung während des Schneidens, um den Laserfokus genau an der richtigen Position zu halten. Und da es immer wieder leich- te Abweichungen und Toleranzen zwischen den Teilen gibt, muss dies durch aktives Feed- back erfolgen. Der SmartCleave-Prozess wird mit einem Sub- System durchgeführt, das aus dem Ultrakurz- pulslaser HyperRapid NX, einem Scanner und einer Fokussieroptik besteht. Schematische Darstellung des SmartCleave-Pro- zesses expertise aus unterschiedlichsten bereichen Flabeg erkannte, dass Expertise aus ver- schiedenen Fachbereichen erforderlich ist, um diese Ziele zu erreichen. So wandte sich das Unternehmen zunächst an Coherent, das mit Laserstrahlquelle und Strahlfüh- rung die grundlegende Technologie bereit- stellte. Anschließend erklärte sich das Bay- erische Staatsministerium für Wirtschaft, Landesentwicklung und Energie bereit, das Projekt finanziell zu unterstützen. Die Tech- nische Hochschule Deggendorf war an der Entwicklung der Abstandssensoren und Steu- erungsverfahren zur Verfolgung der Bauteil- oberflächenkonturen beteiligt. Die Gruppe der Friedrich-Alexander-Universität steu- erte die Diagnoseverfahren bei. So konnte mit Rasterelektronenmikroskop und Laser- Scanning-Mikroskop die Schnittkantenqua- lität und damit die Filamentform genauer als bisher bestimmt werden und die verbleiben- de Eigenspannung anhand von Spannungs- Optik und Schwingungsspektroskopie abge- schätzt werden. Das Forschungsprojekt befindet sich nun in seinem dritten und letzten Jahr. Dr. Alex- ander Roth, Vice President and General Ma- nager Industrial Laser Systems bei Coherent: „Eines der aufregendsten Ergebnisse bisher war die Entwicklung von Strahlführungsop- tiken, die eine verbesserte Schnittqualität und -effizienz bieten, was dazu führt, dass um mehr als 50 Prozent dickeres Glas geschnit- ten werden kann als bisher möglich.“ Der Fo- kus für das verbleibende Projektjahr liegt da- rauf, die Ergebnisse mit Borosilikatglas weiter zu verbessern. Angesichts des bisherigen Er- folgs rechnen Flabeg und die anderen Team- mitglieder jedoch fest damit, dass sich der Einsatzbereich von SmartCleave durch die Weiterentwicklung der Technologie bestän- dig erweitern wird. www.coherent.com Fotos: © Coherent