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Ultrakurzpulslaser Congress In der Kürze liegt die Würze

| Redakteur: Peter Königsreuther

Sehr hohe Leistung, aber extrem kurze Wirkzeiten – mit dieser Kombination erschließen Ultrakurzpulslaser seit einigen Jahren völlig neue Anwendungsmöglichkeiten in Fertigung und Medizin. Die Weltleitmesse Laser World of Photonics, demonstriert vom 13. bis 16. Mai 2013 auf dem Gelände der Messe München: Die Pulse werden immer kürzer, die Leistungen immer größer.

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Komplexe Innenansichten eines Ultra-Kurzpulslasers der Firma Trumpf, die kaum ein Anwender zu Gesicht bekommt weil die Komponenten meist aus einbaufertigen, leicht parametrisierbaren Modulen bestehen.
Komplexe Innenansichten eines Ultra-Kurzpulslasers der Firma Trumpf, die kaum ein Anwender zu Gesicht bekommt weil die Komponenten meist aus einbaufertigen, leicht parametrisierbaren Modulen bestehen.
(Bild: Trumpf)

Die Möglichkeiten der Laser faszinieren Anwender seit dessen Erfindung: extrem präzise, äußerst stark gebündelte Energie und für sehr filigrane Bearbeitungen geeignet. Das Problem: Die Hitze zerstört und schädigt Materialien und Gewebe in einem Maß, das nicht immer akzeptabel ist und begrenzte die Einsatzmöglichkeiten – bis die Ultrakurzpulslaser entwickelt wurden. Sie senden Pulse von nur einigen Pikosekunden oder weniger in das Material. So kann es beispielsweise abgetragen oder geschnitten werden, bevor dort Wärme entstehen und das Material beeinträchtigen kann.

Laser soll sensible Materialien schonen

„Aktuell, so erklärt Christof Siebert, Leiter Branchenmanagement Mikrobearbeitung bei Trumpf Laser- und Systemtechnik, geht der Trend dahin, die Durchschnittsleistungen weiter zu erhöhen und damit die Produktivität und Wirtschaftlichkeit weiter zu optimieren.“ Die zweite Stoßrichtung sei es industrietaugliche Laser mit immer kürzeren Pulsdauern zu bauen, sodass das Materialspektrum in der kalten Bearbeitung auf noch sensiblere Materialien als bisher ausgedehnt werden könne.

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UKP-Laser sorgt für hohe Abtragsrate

Für Dr. Arnold Gillner, Abteilungsleiter Abtragen und Fügen am Fraunhofer-Institut für Lasertechnik (ILT) geht der Trend zu höheren mittleren Leistungen in den Bereich von 500 W. „Am Fraunhofer-ILT wurde prototypisch bereits ein 1 kW-Femtosekundenlaser demonstriert“, ergänzt Gillner, der mit Siebert gemeinsam das Panel zu den Ultrakurzpulslasern leitet.

Für die Wissenschaftler steht die Frage im Vordergrund, „wie die hohen mittleren Leistungen der UKP-Laser auf das Werkstück gebracht und eine hohe Abtragsqualität erzielt werden kann.“ Das Fraunhofer-ILT stellt dazu zwei Ansätze auf der Messe vor: ein ultraschnelles Scansystem mit Strahlablenkgeschwindigkeiten größer 300 m/s sowie ein Multistrahl-Optiksystem zur Parallelisierung der Bearbeitung um mehr als zwei Größenordnungen.

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