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Der Forschungsprüfstand SPOT dient der hochpräzisen Charakterisierung von Laserstrahlsystemen, wie sie in der additiven Fertigung zum Einsatz kommen. Ein solches System besteht vereinfacht aus einer Laserstrahlquelle, einem Strahlleiter und einem Galvanometerscanner mit Objektiv. Durch den modularen Aufbau des Prüfstands können diese Komponenten flexibel verändert und ausgetauscht werden, um unterschiedlichste Konfigurationen zu vermessen. Gebiete für die Analyse sind zum Beispiel die Bestimmung der Strahlqualität, der Leistungsstabilität sowie der Strahlgeometrie und Steuerungspräzision unter realitätsnahen Prozessbedingungen. Eingesetzt werden verschiedene Messverfahren, um Effekte wie den thermischen Fokusshift oder die Strahlkaustik umfassend zu untersuchen. Damit schafft der Prüfstand die notwendige wissenschaftliche Grundlage, um neue optische Konzepte zu evaluieren und die technologischen Grenzen laserbasierter Fertigungsverfahren kontinuierlich zu erweitern.
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Projektinhalte und -ziele:

➤ Strahlcharakterisierung: vollumfängliche Vermessung und Auswertung von Laserstrahlen, auch mit unterschiedlichen Strahlprofilen (z.B. Gauß, Ring-Shape).

➤ Normgerechte Vermessung: Bestimmung der Laserstrahlparameter und der Strahlqualität nach ISO 11146.

➤ Parameterstudien: Auswertung von Einflüssen auf das Systemverhalten unter realitätsnahen Bedingungen.

➤ Dynamische Validierung: Überprüfung der Steuerungspräzision, wie Positioniergenauigkeit des Scanners im gesamten Arbeitsfeld über einen zeitlichen Verlauf.

➤ Benchmarking: Vergleich und Bewertung von einzelnen Komponenten oder ganzen Lasersystemen.

➤ Technologieentwicklung: Evaluation neuer optischer Konzepte und Schaffung einer wissenschaftlichen Basis zur Entwicklung und Optimierung industrieller Fertigungsprozesse.

Ergebnis: Hier geht es um ein laufendes Projekt. Die folgenden Meilensteine wurden bereits erreicht:

➤ Umfangreiche Strahlcharakterisierung der eigenen Lasersysteme (nLight AFX 1000, JPTCW-500).

➤ Laufende Forschungsarbeiten zum Einfluss der Fokuslage auf die Strahlqualität.