Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Weltrekord in der Oberflächenstrukturierung mit Laser: 0,7 m2/min mit Mikrometer Auflösung!

13.05.2015

Künstlich hergestellte Mikro- und Submikrometerstrukturen auf Bauteiloberflächen können anwendungsspezifisch mechanische, biologische oder auch optische Eigenschaften vorteilhaft beeinflussen. Seit Jahren stellt die Applikation solcher Strukturen ein schnell wachsendes Anwendungsfeld dar.

Das Fraunhofer IWS Dresden entwickelt für die “high-speed“-Laserstrukturierung modular aufgebaute Lasersysteme und hat damit einen neuen Weltrekord aufgestellt: Bei der Mikrostrukturierung einer Polymeroberfläche konnten erstmals effektive Strukturierungsgeschwindigkeiten von 0,7 m2/min erreicht werden.


Strukturiertes Polycarbonat-Substrat

© Fraunhofer IWS Dresden


2nd Generation DLIP-Bearbeitungskopf

© Fraunhofer IWS Dresden

Die Herstellung von Mikro- und Submikrometerstrukturen auf Oberflächen wird mit unterschiedlichen Technologien verfolgt. Bislang waren diese Techniken jedoch sehr aufwendig, nicht auf 3D-Bauteilgeometrien übertragbar oder die erzielbaren Strukturgrößen und Strukturierungsgeschwindigkeiten entsprachen nicht den industriellen Anforderungen.

Signifikant kürzere Prozesszeiten bei höheren Auflösungen und geringeren Anlage- und Produktionskosten können durch die Verwendung der Technik der direkten Laserstrahlinterferenzstrukturierung (DLIP: Direct Laser Interference Patterning) erzielt werden.

Bei dieser Technologie wird ein Laserstrahl in zwei oder mehr Laserstrahlen aufgespalten und anschließend auf der Werkstückoberfläche wieder überlagert. Dadurch kommt es zu einer periodischen Modulation der Laserintensität, welche die Strukturierung der Bauteiloberflächen ermöglicht.

Am Fraunhofer IWS Dresden ist die Umsetzung der DLIP-Technologie hin zu industriell nutzbaren „high-speed“-Bearbeitungsoptiken und -Anlagen ein wesentliches Forschungsziel. Mit einem auf Prozessgeschwindigkeit optimierten Aufbau können mittlerweile Werte von 0,7 m²/min auf Polycarbonat und 0,36 m²/min auf Metallsubstrat realisiert werden.

Bereits demonstriert wurden diese Flächenraten an Linien und Punktstrukturen mit Perioden zwischen 5 µm und 22 µm. Mit dem Einsatz leistungsstärkerer Lasersysteme ist eine Steigerung der Prozessgeschwindigkeit auf mehrere m²/min denkbar. Neue Anwendungen, z. B. in der Automobilindustrie oder der Medizintechnik, werden damit realisier- und bezahlbar.

Das Fraunhofer IWS Dresden bietet sowohl die Technologieentwicklung als auch anwendungsspezifische Bearbeitungsoptiken und komplette DLIP-Bearbeitungsanlagen inklusive der entsprechenden Laserstrahlquellen. Diese Anlagen haben einen hohen Automatisierungsgrad, sind intuitiv bedienbar und durch ihren modularen Aufbau bestmöglich an diverse Anwendung anpassbar.

Es können sowohl unterschiedliche Laserquellen implementiert als auch verschiedene CNC-Achssysteme oder hochpräzise Granitaufbauten verwendet werden. Damit sind selbst anspruchsvolle hochaufgelöste Strukturierungen < 500 nm und Bearbeitungsgeschwindigkeiten von 1 m2/min realisierbar. Darüber hinaus ist die Adaption der DLIP-Komponenten an eine Rolle zu Rolle-Bearbeitungsanlage in der Vorbereitung. Damit wird das Strukturieren im Durchlaufverfahren für die Bearbeitung von Flächen größer 1 m2 wirtschaftlich möglich.

Unsere Experten freuen sich auf Ihren Besuch im Fraunhofer IWS Dresden oder zur LASER World of PHOTONICS, Halle A3, Stand 121 (Fraunhofer-Gemeinschaftsstand).

Die Ergebnisse entstanden im Rahmen des vom BMBF geförderten Projektes „High-Speed-f“ (FKZ 13N13113).

Ihre Ansprechpartner für weitere Informationen:

Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik IWS Dresden
01277 Dresden, Winterbergstr. 28

Dr. Teja Roch
Telefon: (0351) 83391 3083
Telefax: (0351) 83391 3300
E-Mail: teja.roch@iws.fraunhofer.de

Presse und Öffentlichkeitsarbeit
Dr. Ralf Jäckel
Telefon: (0351) 83391 3444
Telefax: (0351) 83391 3300
E-Mail: ralf.jaeckel@iws.fraunhofer.de

Weitere Informationen:

http://www.iws.fraunhofer.de und
http://www.iws.fraunhofer.de/de/presseundmedien/presseinformationen.html

Dr. Ralf Jaeckel | Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik IWS

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Messenachrichten:

nachricht Laser World of Photonics 2017: Abhörsicher kommunizieren mit verschränkten Photonen
22.06.2017 | Fraunhofer-Gesellschaft

nachricht EMO 2017: Smarte Lösungen für Produktionsoptimierung und Sägetechnologie
20.06.2017 | Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Messenachrichten >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Can we see monkeys from space? Emerging technologies to map biodiversity

An international team of scientists has proposed a new multi-disciplinary approach in which an array of new technologies will allow us to map biodiversity and the risks that wildlife is facing at the scale of whole landscapes. The findings are published in Nature Ecology and Evolution. This international research is led by the Kunming Institute of Zoology from China, University of East Anglia, University of Leicester and the Leibniz Institute for Zoo and Wildlife Research.

Using a combination of satellite and ground data, the team proposes that it is now possible to map biodiversity with an accuracy that has not been previously...

Im Focus: Klima-Satellit: Mit robuster Lasertechnik Methan auf der Spur

Hitzewellen in der Arktis, längere Vegetationsperioden in Europa, schwere Überschwemmungen in Westafrika – mit Hilfe des deutsch-französischen Satelliten MERLIN wollen Wissenschaftler ab 2021 die Emissionen des Treibhausgases Methan auf der Erde erforschen. Möglich macht das ein neues robustes Lasersystem des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnologie ILT in Aachen, das eine bisher unerreichte Messgenauigkeit erzielt.

Methan entsteht unter anderem bei Fäulnisprozessen. Es ist 25-mal wirksamer als das klimaschädliche Kohlendioxid, kommt in der Erdatmosphäre aber lange nicht...

Im Focus: Climate satellite: Tracking methane with robust laser technology

Heatwaves in the Arctic, longer periods of vegetation in Europe, severe floods in West Africa – starting in 2021, scientists want to explore the emissions of the greenhouse gas methane with the German-French satellite MERLIN. This is made possible by a new robust laser system of the Fraunhofer Institute for Laser Technology ILT in Aachen, which achieves unprecedented measurement accuracy.

Methane is primarily the result of the decomposition of organic matter. The gas has a 25 times greater warming potential than carbon dioxide, but is not as...

Im Focus: How protons move through a fuel cell

Hydrogen is regarded as the energy source of the future: It is produced with solar power and can be used to generate heat and electricity in fuel cells. Empa researchers have now succeeded in decoding the movement of hydrogen ions in crystals – a key step towards more efficient energy conversion in the hydrogen industry of tomorrow.

As charge carriers, electrons and ions play the leading role in electrochemical energy storage devices and converters such as batteries and fuel cells. Proton...

Im Focus: Die Schweiz in Pole-Position in der neuen ESA-Mission

Die Europäische Weltraumagentur ESA gab heute grünes Licht für die industrielle Produktion von PLATO, der grössten europäischen wissenschaftlichen Mission zu Exoplaneten. Partner dieser Mission sind die Universitäten Bern und Genf.

Die Europäische Weltraumagentur ESA lanciert heute PLATO (PLAnetary Transits and Oscillation of stars), die grösste europäische wissenschaftliche Mission zur...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Von Batterieforschung bis Optoelektronik

23.06.2017 | Veranstaltungen

10. HDT-Tagung: Elektrische Antriebstechnologie für Hybrid- und Elektrofahrzeuge

22.06.2017 | Veranstaltungen

„Fit für die Industrie 4.0“ – Tagung von Hochschule Darmstadt und Schader-Stiftung am 27. Juni

22.06.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Radioaktive Elemente in Cassiopeia A liefern Hinweise auf Neutrinos als Ursache der Supernova-Explosion

23.06.2017 | Physik Astronomie

Dünenökosysteme modellieren

23.06.2017 | Ökologie Umwelt- Naturschutz

Makro-Mikrowelle macht Leichtbau für Luft- und Raumfahrt effizienter

23.06.2017 | Materialwissenschaften