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Neue Prozesstechnik für effizientes Bohren und Schneiden auf der LASER CHINA

22.02.2017

Der Lasermarkt in China bleibt spannend, dementsprechend hat sich die LASER World of PHOTONICS CHINA zur besucherstärksten Messe für Laser und optische Komponenten entwickelt. Das Fraunhofer ILT (Stand 4243, Halle N4) präsentiert dort neue Ideen für die industrielle Laseranwendung. Dazu gehört eine selbst-justierende Wendeloptik für ultrapräzise Bohrungen und Schnitte.

Wenn die LASER CHINA am 14. März in Shanghai ihre Tore öffnet, werden neue Rekorde erwartet: Die Messegesellschaft rechnet mit etwa 850 Ausstellern und Besucherzahlen deutlich über 45.000. Damit zählen die Messe und die angeschlossenen Fachtagungen zu den größten Veranstaltungen der Photonik-Branche weltweit.


Eine programmierbare Multistrahloptik kann den Laser in beliebige Teilstrahlen aufteilen. Das Muster kann on-the-fly verändert und über das gesamte Werkstück geführt werden.

Fraunhofer ILT, Aachen / Volker Lannert


Ein erstes Beispiel für die Anwendung der Wendeloptik ist das Schneiden von Zahnrädern in Saphir für Luxusuhren.

Fraunhofer ILT, Aachen

Wendeloptik für feines Bohren und Schneiden

Lange Zeit waren die Strahlquellen der limitierende Faktor bei der Einführung der Ultrakurzpulslaser in die industrielle Massenfertigung. Das hat sich geändert und mit den neuen stabilen Strahlquellen wird zunehmend auch innovative Prozesstechnik entwickelt.

Dazu zählt auch eine neue Wendeloptik vom Fraunhofer ILT in Aachen. Kernstück ist ein Dove-Prisma, das mit bis zu 10.000 Umdrehungen pro Minute rotiert. Es ermöglicht eine schnelle Rotation des Laserstrahls in sich, wodurch das effektive Strahlprofil noch einmal homogenisiert wird.

Zusätzlich rotiert der Strahl auf einer Kreisbahn mit einstellbarer Neigung, so dass das Aspektverhältnis bzw. die Konizität bei Bohrungen frei gewählt werden können.

Bei Bohrdurchmessern zwischen 10 und 500 µm liefert die Optik mit einem TRUMPF TruMicro 5270 Kurzpulslaser glatte Oberflächen ohne Mikrorisse in Saphir oder Gorilla-Glas.

Die Optik ist selbst-justierend und mit der entsprechenden Software und Sensorik ausgerüstet. Obwohl das System noch Prototyp-Status hat, wurden bereits zahlreiche Systeme an Kunden in den Bereichen Mikroelektronik und Consumer Electronics vor allem in Asien geliefert.

Programmierbare Strahlteiler für Multistrahlanwendungen

Der größte Engpass bei der Anwendung von Kurzpulslasern ist derzeit die geringe Bearbeitungsgeschwindigkeit. Die lässt sich durch geeignete Strahlteiler vervielfachen. Diese sogenannten Multistrahlsysteme teilen einen Laserstrahl in viele Einzelstrahlen auf und ermöglichen so eine parallelisierte Arbeitsweise.

Die Experten vom Fraunhofer ILT bieten dafür sowohl statische Lösungen auf der Basis von Diffraktiven Optischen Elementen (DOE) als auch schaltbare Varianten mit Spatial Light Modulators (SLM). Letztere arbeiten mit Flüssigkristallen und können mit bis zu 50 Hz das Muster auf dem Werkstück ändern.

Anwendungen finden die Multistrahloptiken vor allem in der Mikroelektronik oder bei der Texturierung von Oberflächen im Konsumgüter- oder Automobilbereich.

Fraunhofer ILT auf der LASER World of PHOTONICS CHINA

Die Aachener Wissenschaftler präsentieren Lösungen für die laserbasierte Mikro- und Makrobearbeitung verschiedenster Materialien auf dem Stand 4243 in Halle N4 vom14. bis zum 16. März 2017. Dort wird dann auch der Laserfact Kombikopf zu sehen sein, der das hochpräzise Schneiden und Schweißen ohne Werkzeugwechsel erlaubt. Weiterführende Informationen zu den Exponaten finden Sie unter http://www.ilt.fraunhofer.de/de/messen-und-veranstaltungen/messen/laser-china-20...

Ansprechpartner

Dipl.-Phys. Frank Zibner
Gruppe Mikro- und Nanostrukturierung
Telefon +49 241 8906-325
frank.zibner@ilt.fraunhofer.de

Dipl.-Phys. Patrick Gretzki
Gruppe Mikro- und Nanostrukturierung
Telefon +49 241 8906-8078
patrick.gretzki@ilt.fraunhofer.de

Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT
Steinbachstraße 15
52074 Aachen
Telefon: +49 241 8906-100

Weitere Informationen:

http://www.ilt.fraunhofer.de

Petra Nolis M.A. | Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT

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