Blaue Laser und innovative Strahlprofile: SpreeTec neXt auf der LANE 2026

Vom 21. bis 25. September 2026 war das Fachgebiet Füge- und Schweißtechnik der BTU Cottbus-Senftenberg auf der 14th CIRP Conference on Photonic Technologies – LANE 2026 in Erlangen vertreten.

Die internationale Konferenz bringt Fachleute aus Wissenschaft und Industrie zusammen, um aktuelle Entwicklungen in der Photonik und Lasermaterialbearbeitung zu diskutieren. Für SpreeTec neXt bot sie die Gelegenheit, neue Forschungsergebnisse vorzustellen, fachliche Impulse aufzunehmen und sich mit Vertreterinnen und Vertretern aus Forschung und industrieller Praxis auszutauschen.

Das Fachgebiet wurde durch Prof. Klaus Schricker, Ludwig Scharf und Daniel Dorschner vertreten. Im Mittelpunkt standen zwei Forschungsarbeiten aus den Bereichen Kupferschweißen und laserbasierte Werkstoffbearbeitung.

Hochgeschwindigkeitsschweißen von Kupfer mit blauer Laserstrahlung

Daniel Dorschner untersuchte die Schmelzeffizienz beim Hochgeschwindigkeitsschweißen von Kupfer mit blauen Lasern. Kupfer stellt aufgrund seiner physikalischen Eigenschaften besondere Anforderungen an laserbasierte Schweißprozesse.

Im Rahmen der Forschungsarbeit wurde analysiert, wie verschiedene Einflussgrößen das Schmelzverhalten und die entstehende Schweißnaht beeinflussen. Dazu gehören insbesondere:

• die eingesetzte Laserleistung
• der Fokusdurchmesser des Laserstrahls
• die Dicke des zu bearbeitenden Blechs
• die Entstehung und Wirkung von Metalldampf

Die Ergebnisse zeigen, dass sich die Effizienz des Schweißprozesses durch eine gezielte Abstimmung dieser Parameter deutlich beeinflussen lässt. Das gewonnene Prozessverständnis kann dazu beitragen, schnelle und zugleich zuverlässige Fügeverfahren für Kupferbauteile weiterzuentwickeln.

Dies ist unter anderem für elektrische und energietechnische Anwendungen relevant, in denen Kupfer aufgrund seiner hohen elektrischen und thermischen Leitfähigkeit eine wichtige Rolle spielt.

Kern-Ring-Strahlprofile bei der Bearbeitung von Werkzeugstahl

Ludwig Scharf präsentierte aktuelle Ergebnisse zur räumlichen Leistungsverteilung des Laserstrahls bei der Bearbeitung von H13-Werkzeugstahl.

Untersucht wurde, wie unterschiedliche Strahlprofile die Temperaturverteilung, die Erstarrungsbedingungen und damit die Ausbildung des Werkstoffgefüges beeinflussen. Ein besonderer Schwerpunkt lag auf Kern-Ring-Strahlprofilen, bei denen die Laserleistung gezielt zwischen einem inneren Kern und einem umliegenden Ring verteilt wird.

Die Untersuchungen zeigen, dass diese Form der Leistungsverteilung die Gefügeausbildung gezielt verändern und zu einer homogeneren Mikrostruktur beitragen kann. Daraus ergeben sich interessante Perspektiven für laserbasierte additive Fertigungsverfahren wie das Laser Powder Bed Fusion.

Eine kontrollierte Mikrostruktur ist entscheidend für die späteren mechanischen Eigenschaften eines Bauteils. Die Anpassung der räumlichen Energieverteilung eröffnet daher zusätzliche Möglichkeiten, Werkstoff- und Prozesseigenschaften bereits während der Fertigung zu beeinflussen.

Verbindung zwischen Forschung und Anwendung

Beide Arbeiten wurden in den Proceedings der LANE 2026 veröffentlicht und im Kontext des Forschungsprojekts SpreeTec neXt ermöglicht.

Neben der wissenschaftlichen Präsentation bot die Konferenz Raum für den direkten Austausch mit zahlreichen Vertreterinnen und Vertretern der Industrie. Diese Verbindung zwischen wissenschaftlicher Erkenntnis und industrieller Anwendung spielt für SpreeTec neXt eine zentrale Rolle. Sie ermöglicht es, Forschungsfragen mit konkreten technologischen Anforderungen zu verknüpfen und neue Ansätze für zukünftige Kooperationen zu entwickeln.

Beteiligte: Prof. Klaus Schricker, Ludwig Scharf, Daniel Dorschner
Publikationen: „Effect of Spatial Power Distribution on Resulting Microstructure in H13 Tool Steel“; „Melting Efficiency in High-Speed Copper Welding with Blue Lasers“