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Jenoptik auf der Laser - World of Photonics

Femtosekunden-Laser für präzise Mikro-Materialbearbeitung

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Uhren werden präziser

Beim Bearbeiten von filigranen Bauteilen kommt es darauf an, möglichst wenig Wärme in das Material einzubringen, um Verformungen und ungleichmäßigen Abtrag zu vermeiden. Ein Beispiel sind Uhren-Unruhen (Bild 6), deren Schwingfrequenz proportional zur Masse ist. Die präzise Kalibrierung erfordert den Abtrag kleinster Materialmengen. Bei einer üblichen Kupfer-Beryllium-Stahl-Legierung wurde mittels Scheiben-Femtosekundenlaser eine minimale Abtragsrate von 4 mg/min bei einer Präzision von 1,3 Nanogramm pro Puls erreicht.

Insassen-Schutz im Kfz wird optimierbar

Im Automobilbau verfügen Airbag-Abdeckungen über rückseitig eingebrachte Sollbruchstellen (Bild 7), die an der Vorderseite unsichtbar bleiben sollen. Im Fall von Innenraumverkleidungen aus Echtleder, wie oft in Oberklassefahrzeugen verwendet, mussten die Sollbruchstellen bisher aufwändig mechanisch eingeritzt werden, weil bei der konventionellen thermischen Laserbearbeitung von Leder sichtbare Materialveränderungen auf der Sichtseite unvermeidbar sind. Ein patentiertes Jenoptik-Verfahren verbindet nichtthermischen Femtosekundenpuls-Abtrag mit hochpräziser, sensorgesteuerter Abtragstiefe und stellt damit sicher, dass die Sollbruchstellen in Echtleder (und auch Kunstleder) wie gewünscht dauerhaft unsichtbar bleiben. Mit einem 10-Watt-Scheiben-Femtosekundenlaser Jenlas femto 10 erfüllt das Verfahren sämtliche Anforderungen der Automobilindustrie, inklusive der hohen Prozessgeschwindigkeiten.

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Präzise Ergebnisse ohne Hitze und Berührung

Diese Beispiele demonstrieren, wie scheibenbasierte Ultrakurzpulslaser im Femtosekundenbereich neuartige Bauteile und verbesserte Herstellungsprozesse ermöglichen. Im Gegensatz zu Nano- oder Pikosekunden-Lasern ist die Bearbeitung unabhängig vom Absorptionsverhalten des Materials, wodurch ein gleichbleibendes, qualitativ hochwertiges Bearbeitungsergebnis erzielt wird. Dort, wo neben Präzision im Mikrometer-Maßstab auch kontaktfreie Bearbeitung ohne thermische Schädigung oder ohne Nacharbeit gefordert ist, sind Scheiben-Femtosekundenlaser unverzichtbar geworden. MM

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