Unsere Visionen –
Ihr Vorteil.
Brillante Ideen für morgen.
Im Bereich Forschung und Entwicklung arbeitet ACSYS kontinuierlich an der Verbesserung und Weiterentwicklung wegweisender Technologien, um die Grenzen des Möglichen neu zu definieren und damit unsere Pionierstellung weiter auszubauen.
Unsere dynamischen Teams arbeiten innerhalb eines breit gefächerten Aufgabenspektrums von Lasertechnologie bis hin zu Fertigungsprozessen an innovativen Technologien, welche die Zukunft der Lasermaterialbearbeitung nachhaltig prägen. Ob klassische Ingenieurskunst oder Softwareentwicklung, in unserer Forschung und Entwicklung findet man die volle Bandbreite.
Überzeugen Sie sich von unserer Innovationskompetenz und entdecken Sie im Folgenden eine chronologische Auswahl unserer aktuellen und abgeschlossenen Forschungsprojekte.
PhotoEnco (FZ.: 13N13623)
Photonisch strukturierbare Werkstoffe und photonische Prozesse für die individualiserte Herstellung von Encodermaßverkörperungen und deren Abtastperipherien.
Heutige optische Encoder basieren auf dem Durchlichtverfahren nach dem Lichtschrankenprinzip. Hierbei werden Codescheiben eingesetzt, die in Großserie lithographisch hergestellt werden. Codescheiben weisen transparente und nichttransparente Bereiche auf. Das Licht der Lichtquelle wird durch die transparenten Bereiche der Codescheibe und der Maske auf den Detektor projiziert. Die typische Breite der einzelnen Strukturen der Codescheibe liegt je nach Auflösung und Größe des Encoders zwischen 0,2 mm und 0,015 mm.
Ziel des Verbundprojektes ist die Erforschung und prototypische Demonstration eines industrietauglichen Prozesses zur direktschreibenden Laserdirektstrukturierung mit Hilfe geeigneter Materialien, darauf optimierter Laserprozesse und einer angepassten optischen Messtechnik bei einer Zielauflösung kleiner 10 µm.
Die Firma ACSYS Lasertechnik GmbH fertigt im Projekt eine Demonstratoranlage und hat die Expertise beim Schichtabtrag mittels Ultrakurzer Laserpulse, Lasersteuerung und Prozessführung.
WIR! - GRAVOmer-HoluMi-3D (FZ.: 03WIR2009)
Hochdynamische Lasertechnologie zur ultraschnellen, präzisen Mikrostrukturierung von dreidimensionalen Oberflächen
Ultrakurzpulslaser (UKP-Laser) eignen sich besonders gut für die hochpräzise Mikro-bearbeitung von Oberflächen. Durch die kurzen Laserpulse sind diese nur geringer thermischer Belastung ausgesetzt, so dass besonders fein und präzise Material abgetragen werden kann. Problem der UKP-Laser-Bearbeitung ist, dass bislang nur geringe Leistungen umgesetzt und somit begrenzte Bearbeitungsgeschwindigkeiten erzielt werden konnten, wodurch eine wirtschaftliche Mikrostrukturierung großer Flächen faktisch nicht umzusetzen war.
An diesen technologischen Grenzen setzt das geplante FuE-Vorhaben an und verfolgt das Ziel der Entwicklung einer innovativen Laserbearbeitungsanlage, die durch Einsatz neuer Hochleistungs-UKP-Laser und eines neuartigen Polygonscanners erstmals eine hoch-präzise dreidimensionale Bearbeitung großflächig erlauben und gleichzeitig sehr präzise Mikrostrukturen auf dreidimensional geformten Oberflächen z. B. vorstrukturierten Prägewalzen, Spritzguss- oder Umformwerkzeugen ermöglichen soll. Durch diese Technologie soll die wirtschaftliche Funktionalisierung von Bauteilen zur Optimierung und gezielten Anpassung von Design, Reibung, Optik und Haptik, Schmutzanhaftung oder Zellwachstum mittels dreidimensionalen Mikro- und Nanostrukturen ermöglicht werden.
Um eine Zuordnung und Nachverfolgbarkeit medizinischer Instrumente zu ermöglichen, müssen ab 2020 alle medizinischen Instrumente in Konformität zu den UDI-Richtlinien der FDA und gemäß den künftigen Richtlinien der neuen Medizinprodukteverordnung der Europäischen Union gekennzeichnet werden. Die klassischen Laserbeschriftungen schädigen die vor Korrosion schützende Chromoxid-Schicht und erfordern deshalb eine anschließende Passivierung. Zudem können durch Materialabtrag oder Wärmeeinfluss Risse entstehen, in denen sich Keime vermehrt ansiedeln und der Reinigung widerstehen können.
Durch ACSYS sollen geeignete Lasermarkierungsverfahren entwickelt werden, die eine Korrosionsbeständigkeit über die Lebensdauer des medizinischen Instruments auch bei Reinigung in hochalkalischen Medien gewährleisten.
ACoMedIn (FZ.: 16KN053228)
Korrosionsfreie Markierung medizinischer Instrumente
FräSeNa (FZ.: 03ET1578A)
Neuartige Fräswerkzeuge mit hierarchischen Schneidkantenarchitekturen für die effiziente Bearbeitung von Natursteinen
Natursteine bieten sich aufgrund ihrer spezifischen mechanischen und optischen Eigenschaften für verschiedenste Anwendungen als hochwertiges Gestaltungs-, Bau- und Konstruktionsmaterial an. Die Herausarbeitung der gewünschten Form aus einem Gesteinsblock ist heute jedoch an langwierige und ineffiziente Schleifprozesse mit entsprechenden Werkzeugen gebunden, die durch geringe Abtragsgeschwindigkeiten bei gleichzeitig sehr hohem Energieaufwand, Kühlmittel- bzw. Kühlwassereinsatz und Werkzeugverschleiß gekennzeichnet sind.
Daher sollen im Vorhaben innovative Fräserkonstruktionen mit erstmals geometrisch bestimmten Mehrschneidenkonfigurationen und neuartigen hierarchischen Schneidkantenarchitekturen erforscht werden, die eine deutliche Reduzierung der Schnittenergie und gleichzeitig signifikant erhöhte Werkzeugstandzeiten versprechen.
Die Firma ACSYS Lasertechnik GmbH fertigt im Projekt eine hochpräzise Demonstratoranlage, welche mittels Ultrakurzgepulster Lasersysteme sowohl die Makrogeometrie der Schnittkante und Spanfläche erzeugt und die Reibung und Materialableitung durch eine angepasste Mikrostrukturierung optimiert.
InnoTeam
Qualitätsoptimierter Hochrateabtrag von Hartmetall und Werkzeugstahl mit anschließender Mikrostrukturierung mittels ultrakurzer Laserpulse mit den Zielen der Optimierung der Prozesseffizienz und der tribologischen und Verschleißeigenschaften des Bauteils
Ziel des Vorhabens ist die Umsetzung eines industriellen Forschungsvorhabens auf einem international rasant wachsenden Gebiet der vom Freistaat Sachsen benannten Schlüsseltechnologien Photonik und Mikro- und Nanotechnik. Dabei sollen die im Projekt involvierten Kernteammitarbeiter umfassende Kenntnisse und Erfahrungen in Wissenschaft und Wirtschaft sammeln, um nach Projektabschluss als gesuchte Fachkraft dem sächsischen Arbeitsmarkt zur Verfügung zu stehen.
Das technische Ziel des Vorhabens ist es, Parameter zu finden, mit denen Werkzeugstahl und Hartmetall qualitativ hochwertig und gleichzeitig hocheffizient bearbeitet werden können. Für das Erreichen dieses Ziels sollen zum einen der Einfluss der verwendeten Laserparameter erforscht werden, wobei ein Hauptaugenmerk auf den beiden Parametern Pulsdauer und Wellenlänge der verwendeten Laserpulse gelegt werden soll und zum anderen die Parameter der Strahlablenkung validiert werden, mit denen eine optimierte Bewegung des Strahles über das zu bearbeitende Werkstück realisiert werden kann.
Toolrep (FZ.: 02P14A030)
Entwicklung einer innovativen Anlagentechnik zur automatisierten und laserbasierten Reparatur strukturierter Formeinsätze
Texturierte Spritzgusswerkzeuge sind aus der Kunststoffverarbeitung nicht mehr wegzudenken. Auf die Beschädigung einer Textur folgen Ausfallzeiten, teure Reparaturen bis hin zum Totalausfall des Werkzeuges.
Ziel des vom BMBF geförderten Projektes „ToolRep“ war es, die gesamte Reparaturkette in einer prototypischen 3D Laserbearbeitungsanlage abzubilden. Texturfehler wurden automatisch erkannt und selektiert, mittels additivem Laserauftrag gefüllt und mittels spezieller Reparaturalgorithmen und Lasergravur wiederhergestellt.
Die Firma ACSYS Lasertechnik GmbH besetzte die Funktion des Technologieintegrators und Projektleiters. Darüber hinaus boten die umfangreichen Erfahrungen aus den Bereichen Lasergravur, Laserschweißen und Oberflächenerfassung sehr gute Voraussetzungen für die qualitativ optimale Parametrierung und Abstimmung der Bearbeitungs- und Messprozesse in einer hybriden Laseranlage.
ZIM - PATRIORE (FZ.: KK5417401SY1)
Entwicklung einer Prozess- und Anlagentechnologie zur gezielten tribologischen Oberflächenfunktionalisierung mittels Femto PULSE FORGING® unter Ausschluss gesundheitsgefährdender Röntgenemissionen
Obwohl Laserbearbeitungsprozesse im Burst Modus seit nunmehr fast 20 Jahren wissenschaftlich untersucht werden, haben u. a. erst die Arbeiten am Laserinstitut der Hochschule Mittweida (LHM) und bei ACSYS dazu geführt, dass seit wenigen Jahren die Vorteile von MHz-Bursts auch in industriellen Laserapplikationen (z. B. für die Mikrostrukturierung von Werkzeugkavitäten, Schneidkanten und Prägestempeln) genutzt werden können.
Eine weitere Erhöhung der Intra-Burst-Frequenz in den GHz-Bereich sowie eine Verringerung der Pulsdauer in den Femtosekundenbereich bietet immenses Potential für die Oberflächenfunktionalisierung medizinischer Implantate, der Verschleißminimierung an Laufflächen von Lagern oder der Optimierung der Spanflächen von Werkzeugen, hat jedoch eine signifikante Erhöhung der aus dem Laserprozess freiwerdenden Röntgenstrahlung zur Folge. Dementsprechend werden im geförderten Vorhaben neben der Erforschung der genannten Laserverfahren entsprechende Sicherheitskonzepte realisiert und somit die Vorgaben des Strahlenschutzgesetzes in maschinenbaulicher und auch organisatorischer Hinsicht umgesetzt. Ziel ist es dem Endkunden als Betreiber einer Ultrakurzpulsanlage welche nunmehr als „Anlage zur Erzeugung ionisierender Strahlung“ behandelt werden neben innovativen Laserprozessen und modernen Präzisionsanlagen die maximale Sicherheit beim Anlagenbetrieb zu liefern und bestmöglich beim Anzeigeverfahren unterstützen zu können.
