Startschuss für F&E-Projekt „HyperFoil“ – Hyperspektraltechnologie für Foliensubstrate

Am 10. Dezember 2025 startete beim Fraunhofer IFAM in Bremen das vom Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt geförderte Forschungs- und Entwicklungsprojekt „HyperFoil – Hyperspektralkamera unterstützte selektive Laserentlackung von hinterleuchteten Folienträgern“. Mit dem Projekt wird der Einsatz von Hyperspektraltechnologien vorangetrieben, um steigenden Anforderungen an hochpräzise und designorientierte Oberflächen gerecht zu werden. SITEC bringt seine umfassende Expertise in der Automatisierung materialangepasster Laser-Abtragprozesse ein.

Präzision neu gedacht: Zielsetzung und technologischer Kern

Das Ziel des F&E-Projekts „HyperFoil“ besteht in der Entwicklung eines robusten und reproduzierbaren Ansatzes zur Erzeugung äußerst feiner Oberflächenstrukturen auf Folienträgern. Zentrale Grundlage hierfür ist die Integration einer Hyperspektralkamera (HSI) in den automatisierten Laserprozess. Dadurch gelingt es, Lacksysteme zu differenzieren und lokale Material- und Schichtunterschiede zuverlässig zu identifizieren.

SITEC bringt insbesondere seine Expertise in der Echtzeit-Positionsbestimmung des Laserstrahls ein. Durch die Synchronisation der Strahlposition mit den positionsgenauen Spektraldaten der HSI-Kamera können die Laserbearbeitungsparameter während des Prozesses dynamisch und materialabhängig angepasst werden. Auf diese Weise lassen sich Schichtrückstände nach der Laserbearbeitung gezielt detektieren und lokal automatisiert nachbearbeiten. So werden eine gleichbleibend hohe Kantenqualität und eine erhöhte Prozesssicherheit erreicht.

Vom Sensorsignal zum geregelten Prozess: Projektinhalte und Umsetzung

Im Projekt wird untersucht, wie die hyperspektral gewonnenen Daten effizient in industrielle Prozessketten überführt werden können. Sie dienen als Basis für eine adaptive Prozessführung, automatisierte Nachbearbeitungsstrategien und eine integrierte Qualitätssicherung.

Nach der Festlegung der Prozess- und Systemanforderungen unterstützt SITEC bei der Auswahl geeigneter Laserquellen und Scanner. Basierend darauf werden relevante Laserparameter in DOE-Plänen systematisch untersucht und hinsichtlich ihrer Auswirkungen auf den Gesamtprozess bewertet. Parallel dazu führt das Fraunhofer IFAM umfassende Laserparameterstudien sowie kontinuierliche Charakterisierungen der bearbeiteten Oberflächen durch. SITEC ist dabei in die Bewertung der Ergebnisse sowie in die Untersuchung möglicher Rückkopplungsmechanismen zur Prozessregelung eingebunden.

Industrialisierung im Fokus: Systemintegration und Mehrwerte

Ein wesentlicher Schwerpunkt des Projekts liegt auf der Übertragbarkeit der entwickelten Ansätze auf großindustrielle Anwendungen. Zu diesem Zweck entwickeln die Projektpartner gemeinsam ein ganzheitliches Steuerungs- und Datenverarbeitungskonzept, in das alle Teilkomponenten sowie die relevanten Schnittstellen integriert werden.

SITEC verantwortet die Zusammenführung der Hardware- und Softwarekomponenten zu einem echtzeitfähigen Gesamtsystem. In Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer IFAM werden die HSI-Datensätze verarbeitet und in ein globales Koordinatensystem überführt, das als Referenz für den Gesamtprozess dient. Abschließend wird das Gesamtsystem im Technikumsmaßstab demonstriert, um das Zusammenspiel der Komponenten unter realitätsnahen Anwendungsbedingungen zu validieren.

Das Projekt HyperFoil adressiert zentrale Herausforderungen in den Bereichen Automotive, Haushaltsgeräte, Möbel und Elektronik. Neben erhöhter Prozesssicherheit und Reproduzierbarkeit eröffnen sich klare Verwertungsperspektiven: von der direkten Nutzung der entwickelten Technologien in neuen Anlagen bis zur Integration in bestehende Produkte von SITEC. Ergänzend bietet die geplante Einbindung von KI- und Machine-Learning-Methoden zusätzliche Wettbewerbsvorteile und stärkt nachhaltig den Industriestandort Deutschland.

Weitere Projektpartner: HAIP Solutions GmbH, Mankiewicz Coating Solutions