Dank der technologischen und ökonomischen Weiterentwicklung der letzten Jahre, erobert der Laser ständig neue Einsatzfelder in der Makro-Welt der Materialbearbeitung. Insbesondere dort, wo Flexibilität, Präzision und Automatisierbarkeit gefragt sind, besitzen Lasertechnologien viele Vorteile gegenüber konventionellen Technologien. Am LHM stehen eine Reihe unterschiedlicher Laseranlagen zur Verfügung, um bestehende Laserverfahren im Makro-Bereich untersuchen und verbessern zu können sowie neue Applikationen zu entwickeln.


Das  Laserstrahlschneiden ist ein berührungsloses, kraftfreies thermisches Trennverfahren für unterschiedlichste Materialien im 2D- sowie im 3D-Bereich. Zum Einsatz kommen vorzugsweise CO2-Laser, Nd:YAG-Laser sowie Faserlaser. Durch die hohen Intensitäten des fokussierten Laserstrahles werden die Materialien aufgeschmolzen bzw. verdampft und die Schmelze mittels Prozessgas aus der Schnittfuge ausgeblasen. Mit dem Verfahren lassen sich die vielfältigsten Materialien effektiv mit sehr hoher Maßhaltigkeit und Schnittkantenqualität trennen.

Beim Laserstrahlschweißen werden die zu verbindenden Bauteile durch die absorbierte Laserstrahlung bis über die Schmelztemperatur erwärmt, so dass eine gemeinsame Schweißnaht entsteht. Dies kann mit und ohne Zusatzwerkstoff erfolgen. Je nach Art und Aufbau der Fügepartner werden unterschiedliche Strahlquellen und Schweißstrategien genutzt. Forschungsschwerpunkt am LHM bildet das Hochgeschwindigkeitsschweißen mit Hilfe von hochbrillanten Strahlquellen.

Mechanisch hoch beanspruchte Bauteile aus Stahl müssen sehr hart, dürfen aber nicht spröde sein. Durch lokales Härten der Bauteile, nur an den besonders beanspruchten Stellen, können diese Anforderungen erfüllt werden, allerdings ist die Umsetzung mit konventionellen Technologien kaum möglich. Das Laserhärten bietet für diesen Fall eine sehr gute Alternative, da die Laserstrahlung die Bauteile selektiv und sehr präzise sowie ohne zusätzliches Abschrecken härten kann.

Für das Beschriften von Oberflächen eignet sich der Einsatz von Lasertechnik besonders gut. Durch die große Flexibilität, hohe Präzision und enorme Geschwindigkeit des Verfahrens, können die verschiedensten Materialien ganz individuell gekennzeichnet bzw. gestaltet werden. Am LHM stehen dafür unterschiedliche Laserquellen und Maschinen zur Verfügung, so dass alle möglichen Metalle, Kunststoffe und Nichtmetalle, wie beispielsweise Glas, Papier, Holz oder Keramik, laserbeschriftet werden können.

Technische Keramiken werden aufgrund ihrer speziellen Eigenschaften in weiten Bereichen der Technik eingesetzt. Klassische Fügeverfahren wie das Schweißen sind aber für diesen sprödharten Werkstoff nicht ohne weiteres möglich. Aus diesem Grund wurde am LHM ein Verfahren zum Laserstrahlschweißen von Keramiken, die eine Flüssigphase bilden, entwickelt. Mit diesem Verfahren kann Aluminiumoxid-Keramik untereinander und in Ausnahmefällen sogar mit Metall verschweißt werden.

Die temperaturgesteuerte CO2-Laserglättung von Gläsern ermöglicht die Reduzierung der Oberflächenrauheit sowie ein gezieltes Umschmelzen von Strukturen. Bei diesem Verfahren wird der zu glättende Bereich selektiv mittels Laser bis zum Aufschmelzen erwärmt und zieht sich durch die wirkende Oberflächenspannung glatt. Ein Materialabtrag findet nicht statt. Umliegende Bereiche werden nicht beeinflusst. Durch ein Vor- und Nachheizen der Substrate werden thermisch induzierte Spannungen reduziert bzw. wieder ausgeheilt.