Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Produktivitätssteigerung bei UKP-Lasersystemen

17.06.2015

Höhere Produktivität ist heute das Hauptziel bei der Entwicklung von Ultrakurzpuls-Lasersystemen für die Industrie. Am Fraunhofer ILT in Aachen geht man dafür verschiedene Wege: Einerseits werden stärkere Systeme mit Rekordleistungen im kW-Bereich gebaut. Andererseits arbeiten die Forscher an maßgeschneiderten Lösungen für die verschiedenen Anwendungen. Auf der LASER 2015 präsentieren sie unter anderem ein Modul zur Pulsverkürzung und ein Testsystem für einstellbare Infrarot-Laser mit hoher Leistung, die jeweils neue Wege zur Effizienzsteigerung in der Materialbearbeitung aufzeigen.

Beim letzten Ultrakurzpulslaser-Workshop des Fraunhofer ILT im April 2015 war man sich einig: Eine Steigerung der Produktivität ist derzeit das wichtigste Thema bei industriellen Ultrakurzpulslasern (UKP-Lasern).


Scheiben-Verstärker mit 1,5 kW

Fraunhofer ILT, Aachen

Sie hängt von vielen Parametern ab, zum Beispiel von der Pulsenergie, der Repetitionsrate und der Prozessführung. Kürzere Pulse ermöglichen zum einen eine höhere Präzision und zum anderen völlig neue Bearbeitungsprozesse, zum Beispiel durch Mehrphotonen-Absorption oder Filament-Bildung in Glas.

Neues Modul zur Pulsverkürzung für UKP-Laser höchster mittlerer Leistung

Am Fraunhofer ILT wurde jetzt ein optisches Zusatzmodul entwickelt, das bei leistungsstarken UKP-Lasern die Pulsdauer um einen Faktor vier verkürzt. Das kompakte Modul eignet sich für Laser mit bis zu 1 kW mittlerer Leistung und Energien von 10 bis 200 µJ. Ein 1 ps-Puls lässt sich so auf ca. 250 fs komprimieren, wobei weniger als 10% der Energie verloren gehen und die Strahlqualität erhalten bleibt.

Die zum Patent angemeldete Technologie des Pulsverkürzungs-Moduls wurde im Rahmen des Projekts FOKUS vom Bundesministerium für Bildung und Forschung BMBF gefördert. Bei der weiteren Entwicklung des Moduls sollen deutlich höhere Pulsenergien erreicht werden.

Das Pulsverkürzungs-Modul kann mit einem neu am Fraunhofer ILT entwickelten Femtosekundenlaser in der Leistungsklasse von 150 W kombiniert werden. Mit seinem besonders einfachen Konzept ist er auf Robustheit und Wirtschaftlichkeit getrimmt. Er ist in seiner Leistungsklasse sogar dem deutlich leistungsstärkeren INNOSLAB-Laser überlegen. Beide Konzepte zeichnen sich durch ihre annähernd beugungsbegrenzte Strahlqualität aus.

Neuer Rekord: Femtosekundenlaser mit 1,5 kW

Mit einer Kombination aus INNOSLAB- und Scheibenverstärker wurde am Fraunhofer ILT ein neuer Rekord für UKP-Laser erreicht: Das System liefert 1,5 kW mittlere Leistung bei einer Pulsdauer von 710 fs. Die weitere Optimierung speziell des Scheiben-Verstärkersystems soll Leistungen jenseits der 2 kW Grenze ermöglichen. Unterstützt wurde die Entwicklung vom BMBF im Rahmen des Projekts FOKUS sowie der TRUMPF-Gruppe.

Industrielle Lasersysteme dieser Leistungsklasse eignen sich besonders gut für die Bearbeitung großer Teile, beispielsweise aus kohlefaserverstärktem Kunststoff (CFK).

Leistungsstarkes UKP-System für IR-B

Ein Beispiel für die Entwicklung maßgeschneiderter Lösungen für die UKP-Technik sind neue Strahlquellen für den Infrarot-Bereich bei Wellenlängen von 1,5 bis 3,5 µm (IR-B). Viele technisch und wirtschaftlich interessante Materialklassen weisen dort eine hohe Absorption auf, was eine Reihe innovativer Anwendungen ermöglicht. Bislang besteht allerdings ein Mangel an hinreichend leistungsstarken Lasern in diesem Bereich.

Wissenschaftler des Fraunhofer ILT haben jetzt ein Testsystem entwickelt, das zwischen 1,6 und 3,0 μm eine Laserleistung bis über 20 W liefert. Die Pulsdauer kann dabei zwischen 900 fs und 1,5 ns liegen. An einer Leistungsskalierung auf mehr als 50 W wird derzeit gearbeitet. Das Testsystem kann an verschiedene Treiberlaser angepasst werden und so eine große Bandbreite an Applikationsparametern bereitstellen.

Das neue System ermöglicht sowohl Machbarkeitsuntersuchungen als auch die Bereitstellung von prozessoptimierten Strahlparametern für die Produktion.

Fraunhofer ILT auf der LASER World of Photonics in München

Vom 22. -25. Juni 2015 zeigen Experten des Fraunhofer ILT auf dem Fraunhofer-Gemeinschaftsstand A3.121 unter anderem das Modul zur Pulsverkürzung für UKP-Lasersysteme sowie das Testsystem für einstellbare Infrarot-Laser mit hoher Leistung.

Wir laden Sie herzlich ein zum Fraunhofer-Presserundgang am 23. Juni 2015 um 11:00 Uhr, Treffpunkt Stand B3.341!

Ansprechpartner

Dr. Peter Rußbüldt
Gruppenleiter Ultrakurzpulslaser
Telefon +49 241 8906-303
peter.russbueldt@ilt.fraunhofer.de

Dipl.-Phys. Thomas Sartorius
Gruppe Ultrakurzpulslaser
Telefon +49 241 8906-615
thomas.sartorius@ilt.fraunhofer.de

Dr. Bernd Jungbluth
Gruppenleiter Nichtlineare Optik und abstimmbare Laser
Telefon +49 241 8906-414
bernd.jungbluth@ilt.fraunhofer.de

Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT
Steinbachstraße 15
52074 Aachen
www.ilt.fraunhofer.de

Weitere Informationen:

http://www.ilt.fraunhofer.de

Petra Nolis | Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Messenachrichten:

nachricht OLED-Produktionsanlage aus einer Hand
29.03.2017 | Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung IAP

nachricht Digitalisierung von HR-Prozessen – tisoware auf der Personal Nord und Süd
21.03.2017 | tisoware Gesellschaft für Zeitwirtschaft mbH

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Messenachrichten >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Atome rennen sehen - Phasenübergang live beobachtet

Ein Wimpernschlag ist unendlich lang dagegen – innerhalb von 350 Billiardsteln einer Sekunde arrangieren sich die Atome neu. Das renommierte Fachmagazin Nature berichtet in seiner aktuellen Ausgabe*: Wissenschaftler vom Center for Nanointegration (CENIDE) der Universität Duisburg-Essen (UDE) haben die Bewegungen eines eindimensionalen Materials erstmals live verfolgen können. Dazu arbeiteten sie mit Kollegen der Universität Paderborn zusammen. Die Forscher fanden heraus, dass die Beschleunigung der Atome jeden Porsche stehenlässt.

Egal wie klein sie sind, die uns im Alltag umgebenden Dinge sind dreidimensional: Salzkristalle, Pollen, Staub. Selbst Alufolie hat eine gewisse Dicke. Das...

Im Focus: Kleinstmagnete für zukünftige Datenspeicher

Ein internationales Forscherteam unter der Leitung von Chemikern der ETH Zürich hat eine neue Methode entwickelt, um eine Oberfläche mit einzelnen magnetisierbaren Atomen zu bestücken. Interessant ist dies insbesondere für die Entwicklung neuartiger winziger Datenträger.

Die Idee ist faszinierend: Auf kleinstem Platz könnten riesige Datenmengen gespeichert werden, wenn man für eine Informationseinheit (in der binären...

Im Focus: Quantenkommunikation: Wie man das Rauschen überlistet

Wie kann man Quanteninformation zuverlässig übertragen, wenn man in der Verbindungsleitung mit störendem Rauschen zu kämpfen hat? Uni Innsbruck und TU Wien präsentieren neue Lösungen.

Wir kommunizieren heute mit Hilfe von Funksignalen, wir schicken elektrische Impulse durch lange Leitungen – doch das könnte sich bald ändern. Derzeit wird...

Im Focus: Entwicklung miniaturisierter Lichtmikroskope - „ChipScope“ will ins Innere lebender Zellen blicken

Das Institut für Halbleitertechnik und das Institut für Physikalische und Theoretische Chemie, beide Mitglieder des Laboratory for Emerging Nanometrology (LENA), der Technischen Universität Braunschweig, sind Partner des kürzlich gestarteten EU-Forschungsprojektes ChipScope. Ziel ist es, ein neues, extrem kleines Lichtmikroskop zu entwickeln. Damit soll das Innere lebender Zellen in Echtzeit beobachtet werden können. Sieben Institute in fünf europäischen Ländern beteiligen sich über die nächsten vier Jahre an diesem technologisch anspruchsvollen Projekt.

Die zukünftigen Einsatzmöglichkeiten des neu zu entwickelnden und nur wenige Millimeter großen Mikroskops sind äußerst vielfältig. Die Projektpartner haben...

Im Focus: A Challenging European Research Project to Develop New Tiny Microscopes

The Institute of Semiconductor Technology and the Institute of Physical and Theoretical Chemistry, both members of the Laboratory for Emerging Nanometrology (LENA), at Technische Universität Braunschweig are partners in a new European research project entitled ChipScope, which aims to develop a completely new and extremely small optical microscope capable of observing the interior of living cells in real time. A consortium of 7 partners from 5 countries will tackle this issue with very ambitious objectives during a four-year research program.

To demonstrate the usefulness of this new scientific tool, at the end of the project the developed chip-sized microscope will be used to observe in real-time...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Industriearbeitskreis »Prozesskontrolle in der Lasermaterialbearbeitung ICPC« lädt nach Aachen ein

28.03.2017 | Veranstaltungen

Neue Methoden für zuverlässige Mikroelektronik: Internationale Experten treffen sich in Halle

28.03.2017 | Veranstaltungen

Wie Menschen wachsen

27.03.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Atome rennen sehen - Phasenübergang live beobachtet

30.03.2017 | Physik Astronomie

Herzerkrankungen: Wenn weniger mehr ist

30.03.2017 | Medizin Gesundheit

Flipper auf atomarem Niveau

30.03.2017 | Physik Astronomie