Was passiert im Laserprozess? Mit Synchrotronstrahlung das Unsichtbare sichtbar machen

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Mit Synchrotronstrahlung lassen sich Schweißprozesse so detailliert beobachten wie nie zuvor – in Echtzeit. Ein interdisziplinäres Forscherteam arbeitet gemeinsam daran, Dampfkapillaren, Schmelzebewegungen und Defekte sichtbar zu machen. Ihre Erkenntnisse optimieren die Batterie- und Mikroelektronikproduktion und ebnen den Weg für neue Materialien.

Im interdisziplinären Team „Laser Meets Synchrotron“ am Deutschen Elektronen-Synchrotron (DESY) in Hamburg arbeiten das Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT und der RWTH Aachen – Lehrstuhl für Lasertechnik eng zusammen; sie forschen an grundlegenden wissenschaftlichen Fragen, aus denen industrielle Innovationen entstehen. Zu dem Konsortium gehören neben den beiden Partnern die Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg, die Universität Stuttgart, die Technische Universität Ilmenau sowie die Technische Universität Wien.

Projektleiter Christoph Spurk von der RWTH Aachen koordiniert den Transport sowie den Aufbau der Anlagen, Laser und optischen Komponenten und verteilt die Aufgaben an Spezialistinnen und Spezialisten aus den Bereichen Physik, IT, Materialwissenschaft und Maschinenbau. Das Forschungsteam rotiert im 3-Schicht-Betrieb 24/7 und führt in sieben Tagen insgesamt 700 verschiedene Experimente durch. Diese durchdringen industrielle Laserprozesse wie das Schweißen, Bohren und Schneiden mit dem Ziel, Materialeigenschaften und -verhalten besser zu verstehen und schließlich Prozesse zu optimieren. „Mit der Synchrotronstrahlung können wir im DESY realistische Laserprozesse in Echtzeit visualisieren, Dampfkapillaren, Schmelzebewegungen oder die Entstehung von Poren beobachten“, erläutert Spurk.