Das Projekt "Teilprojekt 2: Entwicklung einer 3-Achsenablenkeinheit für Diodenlaser und Integration externer Sensoren (Pyrometer, Kamera)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von RAYLASE AG durchgeführt. Im Verbundprojekt EcoHardSteel wird ein Verfahren und Maschinensystem entwickelt, mit dem erstmals das werkzeugintegrierte Laserstrahlhärten bei der Blechbearbeitung im Folgeverbundwerkzeug im industriellen Maßstab realisiert werden kann. Dabei werden die Vorteile einer Lasererwärmung (hohe Energiedichten, präzise Positionierbarkeit, exakte zeitl. Steuerung des Wärmeeintrags) genutzt, um den Blechwerkstoff mittels geeigneter Temperatur-Zeit-Zyklen im Werkzeug lokal zu härten. Dadurch können nachgeschaltete Ofenhärtprozesse zur Verbesserung der mechanisch-technologischen Bauteileigenschaften entfallen. Die Substitution des energieintensiven Ofenhärtens durch das effiziente Laserstrahlhärten generiert hohe Energieeinsparpotenziale und kann durch seine Anwendungsbreite wesentlich zum Klimaschutz beitragen. Im Konsortium ist das Ziel der RAYLASE AG die Entwicklung einer 3-Achsenablenkeinheit für Diodenlaser zur Erwärmung eines Werkstücks auf eine definierte Temperatur. Der Spotdurchmesser auf dem Werkstück soll variabel einstellbar sein. Die vom Werkstück emittierte Wärmestrahlung wird erfasst und an ein Pyrometer geleitet, das den Prozess zur Erwärmung des Werkstücks regelt. Position und Rotation des Werkstücks werden über ein parallel zum Laser eingekoppeltes Kamerasignal ermittelt. Die Ansteuerung von Ablenkeinheit und Laser erfolgt lokal über eine Stand-Alone Steuerkarte, die über Ethernet mit einem Steuer-PC verbunden ist. Die Arbeitsplanung umfasst die Entwicklung einer 3-Achsen Ablenkeinheit inkl. F-Theta Objektiv für Diodenlaser (Wellenlängen 1070 nm, Laserleistung 6 KW), die Übertragung der Wärmestrahlung des Werkstücks, die Unterstützung der Beleuchtungswellenlänge des Kamerasystems und Erweiterungen der Softwarefunktionen (Scanfeld um X- bzw. Y-Achse spiegeln, Projektion Bearbeitungsaufgabe auf Werkstück mit Hilfe einer Hüllkurve, Erkennung von Referenzmarken mit Kamerasystem zur Ermittlung von Position, Größe und Rotation des Werkstücks).