Filigranere Steckverbinder dank Laserschneiden

Filigranere Steckverbinder dank Laserschneiden

Eine entscheidende Ergänzung zum Stanzen von Kontakten erarbeiteten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnik ILT. Die Aachener haben im Rahmen des EFRE-Forschungsprojekts ScanCut zusammen mit Industriepartnern aus Nordrhein Westfalen ein hybrides Fertigungsverfahren zum Laserschneiden von dünnwandigen Metallbändern entwickelt, wodurch auch winzige Details von Kontaktteilen umweltfreundlich, hochpräzise und effizient gefertigt werden können.

Sie sind unscheinbar und winzig, trotzdem steht und fällt der Einsatz eines modernen Fahrzeugs mit ihnen: Die Rede ist von mehreren Tausend Steckverbindern im Auto, über die Signal- und Steuerströme fließen. Bisher entstehen diese Kontaktteile z. B. bei der KOSTAL Kontakt Systeme GmbH in Lüdenscheid im klassischen Stanz-Biege-Prozess. Das altbewährte mechanische Verfahren stößt jedoch zunehmend an seine Grenzen, denn gefragt sind wegen der gesteigerten Anzahl an Verbindungselementen deutlich kleinere Steckverbinder, deren Kontakteile im Zuge der Miniaturisierung immer filigranere Strukturen aufweisen.

Insbesondere bei der Erzeugung von Kontaktierungsbereichen mit mehreren unabhängig voneinander federnden Kontaktpunkten auf kleinstem Bauraum eröffnet das Laserschneiden bislang nicht zu realisierende Design-Optionen. Dabei stützt die Redundanz der Kontaktpunkte die gerade im Bereich der Signalübertragung trotz kleinster Kontaktsysteme geforderte elektrische Robustheit.

Laserbasiertes Wendelbohren: Hochpräzise Alternative zu mechanischen Verfahren

Eine weitere Ergänzung ist das Wendelbohren mit Ultrakurzpulslasern (UKP-Lasern): Das patentierte Verfahren des Fraunhofer ILT hat sich bereits bei Präzisionsmikrobohrungen mit großem Aspektverhältnis in Stahl, Glas und Keramik bewährt. Für das Wendelbohren spricht die Präzision: Der Fokusdurchmesser beträgt 25 μm – bei einer Rauheit Ra an den Bohrlochwänden von weniger als 0,5 μm. Die hohe Qualität wird aber nur bei geringer Prozessgeschwindigkeit erreicht.

Verbundprojekt ScanCut setzt auf Zusammenspiel mit Multistrahloptik

Doch lässt sich das bewährte Verfahren auch zum Schneiden von Blechteilen einsetzen? Wie lässt sich die Prozessgeschwindigkeit erhöhen, damit es auch für die Serienproduktion infrage kommt? Unter dieser Fragestellung starteten KOSTAL und das Fraunhofer ILT mit der Amphos GmbH und der Pulsar Photonics GmbH aus Herzogenrath das Verbundprojekt ScanCut, das mit Mitteln des Europäischen Fonds für
Regionale Entwicklung EFRE und des Landes NRW gefördert wurde.