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

nachricht Neues Verfahren bringt komplex geformte Verbundwerkstoffe in die Serie
23.01.2017 | Evonik Industries AG

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Verfahrenstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Zinn in der Photodiode: nächster Schritt zur optischen On-Chip-Datenübertragung

Schon lange suchen Wissenschaftler nach einer geeigneten Lösung, um optische Komponenten auf einem Computerchip zu integrieren. Doch Silizium und Germanium allein – die stoffliche Basis der Chip-Produktion – sind als Lichtquelle kaum geeignet. Jülicher Physiker haben nun gemeinsam mit internationalen Partnern eine Diode vorgestellt, die neben Silizium und Germanium zusätzlich Zinn enthält, um die optischen Eigenschaften zu verbessern. Das Besondere daran: Da alle Elemente der vierten Hauptgruppe angehören, sind sie mit der bestehenden Silizium-Technologie voll kompatibel.

Schon lange suchen Wissenschaftler nach einer geeigneten Lösung, um optische Komponenten auf einem Computerchip zu integrieren. Doch Silizium und Germanium...

Im Focus: Innovative Antikörper für die Tumortherapie

Immuntherapie mit Antikörpern stellt heute für viele Krebspatienten einen Erfolg versprechenden Ansatz dar. Weil aber längst nicht alle Patienten nachhaltig von diesen teuren Medikamenten profitieren, wird intensiv an deren Verbesserung gearbeitet. Forschern um Prof. Thomas Valerius an der Christian Albrechts Universität Kiel gelang es nun, innovative Antikörper mit verbesserter Wirkung zu entwickeln.

Immuntherapie mit Antikörpern stellt heute für viele Krebspatienten einen Erfolg versprechenden Ansatz dar. Weil aber längst nicht alle Patienten nachhaltig...

Im Focus: Durchbruch mit einer Kette aus Goldatomen

Einem internationalen Physikerteam mit Konstanzer Beteiligung gelang im Bereich der Nanophysik ein entscheidender Durchbruch zum besseren Verständnis des Wärmetransportes

Einem internationalen Physikerteam mit Konstanzer Beteiligung gelang im Bereich der Nanophysik ein entscheidender Durchbruch zum besseren Verständnis des...

Im Focus: Breakthrough with a chain of gold atoms

In the field of nanoscience, an international team of physicists with participants from Konstanz has achieved a breakthrough in understanding heat transport

In the field of nanoscience, an international team of physicists with participants from Konstanz has achieved a breakthrough in understanding heat transport

Im Focus: Hoch wirksamer Malaria-Impfstoff erfolgreich getestet

Tübinger Wissenschaftler erreichen Impfschutz von bis zu 100 Prozent – Lebendimpfstoff unter kontrollierten Bedingungen eingesetzt

Tübinger Wissenschaftler erreichen Impfschutz von bis zu 100 Prozent – Lebendimpfstoff unter kontrollierten Bedingungen eingesetzt

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Der Lkw der Zukunft kommt ohne Fahrer aus

21.02.2017 | Veranstaltungen

Physikerinnen und Physiker diskutieren in Bremen über aktuelle Grenzen der Physik

21.02.2017 | Veranstaltungen

Kniffe mit Wirkung in der Biotechnik

21.02.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Der Lkw der Zukunft kommt ohne Fahrer aus

21.02.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Zur Sprache gebracht: Und das intelligente Haus „hört zu“

21.02.2017 | Messenachrichten

Wie Proteine zueinander finden

21.02.2017 | Biowissenschaften Chemie