Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Haarfeine Löcher bohren

08.06.2005


Das rotierende Prisma im Inneren der Lichtbohrmaschine lenkt den Laserstrahl um einen variablen, kleinen Winkel ab. © Fraunhofer ILT


Spinndüsen in der Textilindustrie sind nur ein Beispiel für sehr dünne Löcher in Metallen. Laser sind für solche Aufgaben mechanischen Verfahren überlegen. Auf der Messe LASER zeigen Forscher, wie Löcher mit exotischen Geometrien präzise gebohrt werden können.


Gewöhnliche zylindrische Löcher zu bohren, ist im Haushalt wie in der Industrie kein sehr großes Problem. Größer wird es, wenn das Loch sehr klein sein soll, denn Bohrer von der Stärke eines Haares - also mit rund 70 Mikrometern Durchmesser - wären nicht gerade stabil. Zur Fertigung von Ziehsteinen für dünne Drähte, Spinndüsen oder Führungen für Fasern greifen Fachleute daher auf die Funkenerosion oder auf Laser zurück. Für allerfeinste Löcher hat sich auch in der Mikroelektronik oder beim Bau von Motorteilen eine Familie von Verfahren etabliert, die mit gebündelten Lichtstrahlen berührungslos und daher verschleißfrei arbeitet. Besonders schwierig wird es, wenn die Bohrung konisch, also kegelförmig sein muss und sich ihr Querschnitt in Bohrrichtung aufweitet. Solche Geometrien werden beispielsweise bei Düseneinsätzen benötigt, deren Rückseiten unzugänglich sind. Ein Verfahren, das selbst derart geformte Löcher bohrt, stellen Forscher vom Fraunhofer-Institut für Lasertechnik auf der LASER in Halle B3 am Stand 145 vor. Die Fachmesse für optische Technologien findet vom 13. bis 16. Juni in München statt.

"Mit der Wendelbohroptik können wir kreisrunde Bohrungen mit Durchmessern von bis zu 30 Mikrometern erzeugen", sagt Welf Wawers von der ILT-Abteilung Mikrostrukturierung. "Bei konischen Bohrungen kann der Durchmesser des Lochs am Austritt doppelt so groß sein wie am Eintritt." Die Forscher haben bis zu zwei Millimeter starke Werkzeug- und Edelstähle bearbeitet. In weniger als einer viertel Minute schießt der gepulste Laser ein Loch von 50 Mikrometern Durchmesser durch die Metallplatten. Oft ist es wichtig, dass die Wände des Bohrkanals besonders glatt und regelmäßig sind. Dies ist ein weiterer Vorteil des Wendelbohrens gegenüber herkömmlichen Laserbohrverfahren.


Doch wie kann der Apparat überhaupt Löcher bohren, die sich nach hinten aufweiten? Der Laserstrahl trifft unter einem verstellbaren Winkel auf ein Prisma und unter einem anderen wieder aus. So strahlt er ebenfalls unter einem variablen Winkel auf das Werkstück. Wie auf einer Wendeltreppe, die nach unten weiter wird, arbeitet sich der doppelkegelförmig rotierende Strahl in die Tiefe des Materials. Die besondere Geometrie des Prismas bewirkt zudem, dass der Laserstrahl mit der doppelten Geschwindigkeit des Elektromotors bis zu 660-mal pro Sekunde in sich rotiert. Dies gleicht eine inhomogene Intensitätsverteilung auf der bestrahlten Fläche aus, was zu einer besonders hohen Güte des Bohrlochs führt.

Dr. Johannes Ehrlenspiel | idw
Weitere Informationen:
http://www.ilt.fraunhofer.de
http://www.ilt.fraunhofer.de/default.php?web=1&id=100366&lan=ger&dat=2

Weitere Berichte zu: Bohrung Durchmesser Geometrie Laser Mikrometer

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Verfahrenstechnologie:

nachricht Neues energieeffizientes Verfahren zur Herstellung von Kohlenstofffasern
13.03.2017 | Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik IWS

nachricht Dresdner Forscher drucken die Welt von Morgen
08.02.2017 | Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik IWS

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Verfahrenstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Fliegende Intensivstationen: Ultraschallgeräte in Rettungshubschraubern können Leben retten

Etwa 21 Millionen Menschen treffen jährlich in deutschen Notaufnahmen ein. Im Kampf zwischen Leben und Tod zählt für diese Patienten jede Minute. Wenn sie schon kurz nach dem Unfall zielgerichtet behandelt werden können, verbessern sich ihre Überlebenschancen erheblich. Damit Notfallmediziner in solchen Fällen schnell die richtige Diagnose stellen können, kommen in den Rettungshubschraubern der DRF Luftrettung und zunehmend auch in Notarzteinsatzfahrzeugen mobile Ultraschallgeräte zum Einsatz. Experten der Deutschen Gesellschaft für Ultraschall in der Medizin e.V. (DEGUM) schulen die Notärzte und Rettungsassistenten.

Mit mobilen Ultraschallgeräten können Notärzte beispielsweise innere Blutungen direkt am Unfallort identifizieren und sie bei Bedarf auch für Untersuchungen im...

Im Focus: Gigantische Magnetfelder im Universum

Astronomen aus Bonn und Tautenburg in Thüringen beobachteten mit dem 100-m-Radioteleskop Effelsberg Galaxienhaufen, das sind Ansammlungen von Sternsystemen, heißem Gas und geladenen Teilchen. An den Rändern dieser Galaxienhaufen fanden sie außergewöhnlich geordnete Magnetfelder, die sich über viele Millionen Lichtjahre erstrecken. Sie stellen die größten bekannten Magnetfelder im Universum dar.

Die Ergebnisse werden am 22. März in der Fachzeitschrift „Astronomy & Astrophysics“ veröffentlicht.

Galaxienhaufen sind die größten gravitativ gebundenen Strukturen im Universum, mit einer Ausdehnung von etwa zehn Millionen Lichtjahren. Im Vergleich dazu ist...

Im Focus: Giant Magnetic Fields in the Universe

Astronomers from Bonn and Tautenburg in Thuringia (Germany) used the 100-m radio telescope at Effelsberg to observe several galaxy clusters. At the edges of these large accumulations of dark matter, stellar systems (galaxies), hot gas, and charged particles, they found magnetic fields that are exceptionally ordered over distances of many million light years. This makes them the most extended magnetic fields in the universe known so far.

The results will be published on March 22 in the journal „Astronomy & Astrophysics“.

Galaxy clusters are the largest gravitationally bound structures in the universe. With a typical extent of about 10 million light years, i.e. 100 times the...

Im Focus: Auf der Spur des linearen Ubiquitins

Eine neue Methode ermöglicht es, den Geheimcode linearer Ubiquitin-Ketten zu entschlüsseln. Forscher der Goethe-Universität berichten darüber in der aktuellen Ausgabe von "nature methods", zusammen mit Partnern der Universität Tübingen, der Queen Mary University und des Francis Crick Institute in London.

Ubiquitin ist ein kleines Molekül, das im Körper an andere Proteine angehängt wird und so deren Funktion kontrollieren und verändern kann. Die Anheftung...

Im Focus: Tracing down linear ubiquitination

Researchers at the Goethe University Frankfurt, together with partners from the University of Tübingen in Germany and Queen Mary University as well as Francis Crick Institute from London (UK) have developed a novel technology to decipher the secret ubiquitin code.

Ubiquitin is a small protein that can be linked to other cellular proteins, thereby controlling and modulating their functions. The attachment occurs in many...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Lebenswichtige Lebensmittelchemie

23.03.2017 | Veranstaltungen

Die „Panama Papers“ aus Programmierersicht

22.03.2017 | Veranstaltungen

Über Raum, Zeit und Materie

22.03.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Besser lernen dank Zink?

23.03.2017 | Biowissenschaften Chemie

Lebenswichtige Lebensmittelchemie

23.03.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Innenraum-Ortung für dynamische Umgebungen

23.03.2017 | Architektur Bauwesen