Am innovativen Technologiestandort Aachen macht eine neue Unternehmenskultur auf sich aufmerksam: Der Forschungscampus Digital Photonic Production DPP. Interdisziplinär, langfristig und komplementär vereint der Forschungscampus DPP akademische und applikationsnahe Forschungsinstitutionen mit technischen Industrieunternehmen.

From Bits to Photons to Atoms: „Im Forschungscampus DPP erforschen wir die Nutzung von Licht als Werkzeug für die Produktion der Zukunft“, beschreibt Christian Hinke, Leiter des Forschungscampus DPP, das Ziel der gemeinsamen Forschung.

Angesiedelt auf dem Gelände der Rheinisch-Westfälischen Technischen Hochschule Aachen, bringen mehr als 30 Forschungseinrichtungen und Unternehmen mit über 140 Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern ihr Know-How, ihre Infrastruktur sowie ihre ambitionierten Forschungsprojekte in den Forschungscampus ein. Die öffentlich-private Partnerschaft ist langfristig angelegt. Neben der RWTH Aachen sorgen zwei Fraunhofer-Institute – das Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT und das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT für die anwendungsnahe Expertise, speziell in der Zusammenarbeit mit großen Industriepartnern. Die Partner sind mit eigenem Personal im Forschungscampus DPP aktiv, teilen den Aufwand und die Ergebnisse der Forschungsaktivitäten. Ein wesentlicher Punkt ist dabei der gemeinsame Aufbau und die gemeinsame Nutzung der Laborinfrastruktur.

Durch die gemeinsame Forschung unter einem Dach entwickelt sich ein wertvoller Austausch zwischen Wissenschaft und Wirtschaft: „Für unsere industriellen Partner haben wir die Möglichkeit der Immatrikulation im Forschungscampus geschaffen“, erklärt Christian Hinke. „Die Beschäftigten erhalten so die Möglichkeit, an Aus- und Weiterbildungsangeboten der RWTH Aachen teilzunehmen. Diese reichen von Veranstaltungsbesuchen, über zertifizierte Abschlüsse bis hin zur Promotion.“

Ziel ist es, das Potenzial des Lichts – gemeint ist hier gebündeltes Hochleistungs-Laser-Licht für die industrielle Fertigung – zu nutzen. Im Gegensatz zu konventionellen, meist formwerkzeugbasierten, Fertigungsverfahren können mit einem von digitalen Daten angesteuerten Laser sowohl kleine Stückzahlen und als auch komplexe Produkte wirtschaftlich hergestellt werden. Vielversprechende Anwendungsbereiche sind beispielsweise die laserbasierte Strukturierung von Handy-Displays, der laserbasierte 3D-Druck von funktionsangepassten Leichtbaukomponenten für die Luftfahrt oder die maßgeschneiderte Fertigung medizinischer Implantate. „So ist es uns mittels laserbasierter Bearbeitung inzwischen möglich, aus digitalen Daten reale Bauteile zu fertigen“, freut sich Christian Hinke über die Fortschritte.

Ein erfolgreiches Beispiel für die enge Zusammenarbeit innerhalb des Forschungscampus ist die gemeinsame Arbeitsgruppe DPP Femto. Das Abtragen bzw. Strukturieren transparenter Materialien mittels ultrakurzgepulster Laserstrahlung ist ein bereits etabliertes Verfahren in der Industrie. Die genaue Wechselwirkung zwischen diesen sogenannten Wide-Bandgap-Materialien und der Laserstrahlung während des Prozesses ist jedoch noch weitestgehend unbekannt.

Wissenschaftler der TRUMPF Laser- und Systemtechnik GmbH und des Lehrstuhls für Lasertechnik LLT der RWTH Aachen erreichten 2018 einen Meilenstein in der dazugehörigen Grundlagenforschung und konnten dem Prozessverständnis einen entscheidenden Schritt näherkommen. Sie entwickelten einen Diagnostik-Aufbau, mit dem die in-situ Beobachtung des Ultrakurzpuls-Prozesses zum Abtrag transparenten Materials möglich ist. So konnten erstmalig Effekte detektiert werden, die ex-situ nicht beobachtet werden können.

2019 geht es für den Forschungscampus DPP in die nächste Runde und neue interessante Projektpartner bereichern das Forschungscampus-Team aus Wirtschaft und Wissenschaft: „Unser Kooperationskonzept überzeugt“, stellt Christian Hinke fest. „Wir entwickeln uns stets weiter, weil wir im Forschungscampus Digital Photonic Production gemeinsam unter einem Dach forschen.“

Die wichtigsten Infos auf einen Blick:

Technologiebereich:

• Entlang integrativer Technologie-Roadmaps erforschen die DPP-Forscherteams additive, abtragende und modifizierende Verfahren.
• Komplementär entwickeln die Teams innovative Strahlführungs- und Optikkonzepte sowie die ganzheitliche digitale Prozesskette zu diesen Verfahren.

Standort:
Aachen

Unterstützungsangebot:
Gemeinsame Infrastruktur vor Ort, geteiltes Risiko, gemeinsamer Nutzen.

Ausstattung und Services für Unternehmen:

• Laserbasierte Fertigung,
• Additive Fertigung,
• UKP

Besonderheiten:
Arbeiten in gemeinsamen Gruppen in einer gemeinsamen Infrastruktur.

Abbildung 1: Digital Photonic Production - schnell und effizient. Weg zu individualisierten Bauteilen (© Fraunhofer ILT, Aachen / V. Lannert.)

Abbildung 2: Das Gebäude des Forschungscampus Digital Photonic Production DPP am Campus Boulevard in Aachen (© Fraunhofer ILT, Aachen / V. Lannert.)

Abbildung 3: Laboransicht SLM (© Fraunhofer ILT, Aachen / V. Lannert.)