Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Industrielle Anwendung von Ultrakurzpulslasern für System- und Verfahrenstechnik

14.06.2012
Während des International Laser Technology Congress AKL’12 in Aachen fand am 9. Mai das Fokus Seminar »Grundlagen und neue Entwicklungen in der Ultrakurzpulslaser-Technologie« statt. Präsentiert wurden unter anderem die Ergebnisse des BMBF-geförderten Projekts PIKOFLAT »System- und Verfahrenstechnik zur Großflächenstrukturierung mit Hochleistungspikosekundenlasern«.

Seit einigen Jahren sind Ultrakurzpulslaser (UKP) für den industriellen Einsatz ein viel diskutiertes Thema. Das Interesse auf Anwenderseite ist groß, wie man auch beim aktuellen Fokus Seminar »Grundlagen und neue Entwicklungen in der Ultrakurzpulslaser-Technologie« in Aachen sehen konnte. Mit fast 200 Besuchern wurden die hohen Erwartungen für das Halbtagsseminar im Rahmen des 9. International Laser Technology Congress AKL’12 noch einmal übertroffen.


Im Rahmen des BMBF-geförderten Projekts PIKOFLAT wurde die Lasergraviermaschine Digilas (Schepers GmbH & Co. KG, Vreden) zur Bearbeitung von Druck- und Prägewalzen mit Pikosekunden-Lasertechnologie entwickelt. Quelle: Schepers GmbH & Co. KG, Vreden.

Die Strahlquellen sind nicht mehr limitierend

Lange Jahre galten die Strahlquellen als das limitierende Element beim industriellen Einsatz der UKP-Technologie. Dass sich das gravierend geändert hat, war eines der Ergebnisse des von Dr. Arnold Gillner (Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT) geleiteten Seminars. Einerseits liegt es daran, dass für den maximalen Materialabtrag bei UKP-Systemen offenbar eine optimale Pulsenergie existiert. Wie zwei Präsentationen zeigen konnten, liegt diese meist im µJ-Bereich, der mit den verfügbaren Systemen gut erreicht werden kann. Für eine Erhöhung der Abtragsleistung muss dann entsprechend die Repetitionsrate des Lasers erhöht werden.

Andererseits hat es in den letzten Jahren erhebliche Fortschritte bei den Strahlquellen gegeben: Robuste Lasersysteme mit Pulsenergien im µJ-Bereich und Repetitionsraten bis in den Multi-Megahertzbereich wurden im Seminar präsentiert. Systeme mit Durchschnittsleistungen von 500 Watt sind als Produkt verfügbar, Kilowatt-Systeme befinden sich in der Entwicklung. Dabei gilt, dass die Mehrzahl der heute üblichen UKP-Systeme im Pikosekundenbereich operiert, während sich Femtosekun¬densysteme noch eher in der Erprobung befinden.

Höchste Anforderungen an die Scannertechnik

Der Schwerpunkt der Entwicklungsarbeit verschiebt sich inzwischen zur Maschinentechnik. So wurden im Seminar verschiedene Ansätze zur Bewältigung der enormen Anforderungen an die Scannertechnik diskutiert. Aufgrund der möglichst hohen Repetitionsrate ergeben sich rein rechnerisch Geschwindigkeiten von über 100 m/s für die Bewegung des Laserspots am Werkstück – bei einer Auflösung im Bereich weniger Mikrometer. Im Seminar wurden spezielle Polygonscanner gezeigt, die diese Parameter erreichen. Alternativ können auch akusto-optische Deflektoren verwendet werden, die allerdings nur ein relativ kleines Scanfeld abdecken.

UKP-Systeme in der Anwendung – Ergebnisse des BMBF Projekts PIKOFLAT
Im zweiten Teil des Seminars präsentierten verschiedene Partner des vom BMBF im Rahmen der Förderinitiative MABRILAS geförderten Projekts PIKOFLAT ihre Ergebnisse. Unter der Überschrift »System- und Verfahrenstechnik zur Großflächenstrukturierung mit Hochleistungs-Pikosekundenlasern« wurden verschiedene Innovationen vorgestellt, die zur Entwicklung einer neuen Walzengraviermaschine für die Druck- und Prägetechnik geführt haben. Dazu gehörten sowohl system- und maschinentechnische Lösungen als auch entsprechende Untersuchungen zur Prozessführung.
In einer festlichen Abendveranstaltung erhielten die Projektpartner unter Leitung von Dr. Stephan Büning (Schepers GmbH & Co. KG, Vreden) den renommierten Innovation Award Laser Technology für ihre herausragende Leistung.

Ausblick

Im Rahmen des PIKOFLAT Projekts sollte die System- und Verfahrenstechnik für ein industrielles System zur Großflächenstrukturierung mit Hochleistungs-Pikosekunden-lasern entwickelt werden. Dieses Ziel wurde in vollem Umfang erreicht und die Technologie wird nun im Rahmen neuer Projekte weiterentwickelt. Wesentlichen Anteil hieran hat die Projektförderung durch das BMBF im Rahmen der gerade gestarteten Förderinitiative »Ultrakurzpulslaser für die hochpräzise Bearbeitung«. Die Seminarteilnehmer waren sich dabei mit Blick auf die Resultate von PIKOFLAT einig, dass diese Art der Technologieförderung in thematischen Verbünden die besten Voraussetzungen für eine schnelle Überführung der noch neuen und grundlegenden UKP-Techniken in die industrielle Praxis bietet.

Das Fokus-Seminar »Grundlagen und neue Entwicklungen in der Ultrakurzpulslaser-Technologie« soll auch zukünftig im Umfeld des International Laser Technology Congress angesiedelt bleiben. In den ungeraden Jahren wird vom Fraunhofer ILT ein zweitägiger UKP-Workshop organisiert. Der 2. Ultrakurzpulslaser-Workshop findet vom 17. bis zum 18. April 2013 statt, eine Anmeldung ist auf der webseite www.ultrakurzpulslaser.de bereits möglich.

Ansprechpartner im Fraunhofer ILT
Für Fragen steht Ihnen unser Experte zur Verfügung:

Dr. Arnold Gillner
Telefon +49 241 8906-148
arnold.gillner@ilt.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT
Steinbachstraße 15
52074 Aachen
Tel. +49 241 8906-0
Fax. +49 241 8906-121

Projektpartner PIKOFLAT

Edgeware GmbH
Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT
Lumera Laser GmbH
Sauer Lasertech GmbH
Saueressig GmbH & Co. KG
Schepers GmbH & Co. KG

Axel Bauer | Fraunhofer-Institut
Weitere Informationen:
http://www.ilt.fraunhofer.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Verfahrenstechnologie:

nachricht BIAS erhält Bremens größten 3D-Drucker für metallische Luffahrtkomponenten
18.07.2018 | BIAS - Bremer Institut für angewandte Strahltechnik GmbH

nachricht Neues Verfahren verbessert Haltbarkeit der Beschichtung auf Werkzeugen
12.07.2018 | Technologie Lizenz-Büro (TLB) der Baden-Württembergischen Hochschulen GmbH

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Verfahrenstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Future electronic components to be printed like newspapers

A new manufacturing technique uses a process similar to newspaper printing to form smoother and more flexible metals for making ultrafast electronic devices.

The low-cost process, developed by Purdue University researchers, combines tools already used in industry for manufacturing metals on a large scale, but uses...

Im Focus: Rostocker Forscher entwickeln autonom fahrende Kräne

Industriepartner kommen aus sechs Ländern

Autonom fahrende, intelligente Kräne und Hebezeuge – dieser Ingenieurs-Traum könnte in den nächsten drei Jahren zur Wirklichkeit werden. Forscher aus dem...

Im Focus: Superscharfe Bilder von der neuen Adaptiven Optik des VLT

Das Very Large Telescope (VLT) der ESO hat das erste Licht mit einem neuen Modus Adaptiver Optik erreicht, die als Lasertomografie bezeichnet wird – und hat in diesem Rahmen bemerkenswert scharfe Testbilder vom Planeten Neptun, von Sternhaufen und anderen Objekten aufgenommen. Das bahnbrechende MUSE-Instrument kann ab sofort im sogenannten Narrow-Field-Modus mit dem adaptiven Optikmodul GALACSI diese neue Technik nutzen, um Turbulenzen in verschiedenen Höhen in der Erdatmosphäre zu korrigieren. Damit ist jetzt möglich, Bilder vom Erdboden im sichtbaren Licht aufzunehmen, die schärfer sind als die des NASA/ESA Hubble-Weltraumteleskops. Die Kombination aus exquisiter Bildschärfe und den spektroskopischen Fähigkeiten von MUSE wird es den Astronomen ermöglichen, die Eigenschaften astronomischer Objekte viel detaillierter als bisher zu untersuchen.

Das MUSE-Instrument (kurz für Multi Unit Spectroscopic Explorer) am Very Large Telescope (VLT) der ESO arbeitet mit einer adaptiven Optikeinheit namens GALACSI. Dabei kommt auch die Laser Guide Stars Facility, kurz ...

Im Focus: Diamant – ein unverzichtbarer Werkstoff der Fusionstechnologie

Forscher am KIT entwickeln Fenstereinheiten mit Diamantscheiben für Fusionsreaktoren – Neue Scheibe mit Rekorddurchmesser von 180 Millimetern

Klimafreundliche und fast unbegrenzte Energie aus dem Fusionskraftwerk – für dieses Ziel kooperieren Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler weltweit. Bislang...

Im Focus: Wiener Forscher finden vollkommen neues Konzept zur Messung von Quantenverschränkung

Quantenphysiker/innen der ÖAW entwickelten eine neuartige Methode für den Nachweis von hochdimensional verschränkten Quantensystemen. Diese ermöglicht mehr Effizienz, Sicherheit und eine weitaus geringere Fehleranfälligkeit gegenüber bisher gängigen Mess-Methoden, wie die Forscher/innen nun im Fachmagazin „Nature Physics“ berichten.

Die Vision einer vollständig abhörsicheren Übertragung von Information rückt dank der Verschränkung von Quantenteilchen immer mehr in Reichweite. Wird eine...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Stadtklima verbessern, Energiemix optimieren, sauberes Trinkwasser bereitstellen

19.07.2018 | Veranstaltungen

Innovation – the name of the game

18.07.2018 | Veranstaltungen

Wie geht es unserer Ostsee? Ein aktueller Zustandsbericht

17.07.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Die Gene sind nicht schuld

20.07.2018 | Medizin Gesundheit

Erwiesen: Mücken können tropisches Chikungunya-Virus auch bei niedrigen Temperaturen verbreiten

20.07.2018 | Biowissenschaften Chemie

Staus im Gehirn: FAU-Forscher identifizieren eine Ursache für Parkinson

20.07.2018 | Medizin Gesundheit

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics