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Jenoptik auf der Laser - World of Photonics Femtosekunden-Laser für präzise Mikro-Materialbearbeitung

Redakteur: Peter Königsreuther

Ultrakurze Laserpulse mit einer Dauer von 400 bis 800 Femtosekunden (das sind 10-15 s) werden immer häufiger in der industriellen Mikromaterialbearbeitung eingesetzt, denn sie ermöglichen einen nahezu kalten Materialabtrag. Die Wärmeeinflusszone ist kleiner als bei Nano- oder Pikosekundenlasern, da die Pulsdauer kürzer ist als die typischen materialspezifischen Relaxationszeiten.

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Bild 3: Nitinol-Stent mit sogenannten Depot-Strukturen, die jeweils 30 µm × 45 µm groß sind.
Bild 3: Nitinol-Stent mit sogenannten Depot-Strukturen, die jeweils 30 µm × 45 µm groß sind.
(Bild: LLT Applikation)

Der Materialabtrag erfolgt verdampfungsartig, bevor merkliche thermische Diffusion im Material erfolgt. Dies bringt folgende Vorteile:

  • sehr scharfe und saubere Bearbeitungskanten ohne Grat oder Materialablagerungen;
  • Bearbeitung praktisch aller Materialien inklusive Metalle, Glas, Diamant, Keramik, thermisch empfindlicher Polymere und anderer organischer Materialien;
  • Keine Mikrorisse, strukturelle Veränderungen oder thermische Schädigung des Materials;
  • Keine Delamination bei Verbundwerkstoffen;
  • Selektiver Materialabtrag in Dünnschichtsystemen;
  • Herstellung extrem filigraner Strukturen.

Damit ermöglichen Femtosekundenlaser die Herstellung neuartiger Bauteile zum Beispiel für die Medizintechnik, Consumer Electronics oder den Automotive-Bereich, denn bestimmte Geometrien oder Werkstoffe können erst mit Femtosekundenpulsen bearbeitet werden.

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