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Ultrakurzpuls-Laser

Ultrakurze Laserpulse fertigen hochpräzise Mikrostrukturen

| Autor/ Redakteur: Jürgen Serbin / Peter Königsreuther

Hochpräzise Werkzeuge für die ausschussarme Fertigung miniaturisierter Bauteile stehen hoch im Kurs und erobern stetig neue Einsatzgebiete. Industrietaugliche Ultra-Kurzpulslaser im Femto- oder Picosekundenbereich können jetzt viele Materialien noch genauer und schonender bearbeiten als bisher.

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Das präzise Schneiden von bioresorbierbarem Material, wie etwa Polymer-Stents mit Stegbreiten von 100 µm wird mit dem Femto-Kurzpulslaser möglich.
Das präzise Schneiden von bioresorbierbarem Material, wie etwa Polymer-Stents mit Stegbreiten von 100 µm wird mit dem Femto-Kurzpulslaser möglich.
( Bild: Rofin )

Der Einsatz von Ultra-Kurzpulslasern ist kein Selbstzweck. Seiner Philosophie als „open minded consultant“ folgend, vergleicht der Laserspezialist Rofin für jede Applikation die Vorzüge und Einschränkungen der Pico- und Femtosekundentechnik stets mit konventionellen Lasersystemen. Bereits seit mehr als acht Jahren baut das Unternehmen industrielle Laseranlagen im Femto- und Picosekundenbereich. Während dieser Zeit konnte, ausgehend von der Medizintechnik (Bild 1), die Anwendungsbandbreite auf eine Vielzahl anderer Branchen ausgedehnt werden.

Vom Femto- bis zum Kurzpulslaser ist alles im Programm

Hochpräzise Werkzeuge zur Materialbearbeitung für miniaturisierte Bauteile sind heute gefragter denn je. Häufig jedoch ist die Bearbeitung der winzigen Teile aus Metallen, Keramiken oder Polymeren schwierig und mit einem hohen Risiko ungewollter Beschädigung verbunden. Ultrakurzpulslaser schneiden, bohren und strukturieren nahezu jedes Material im Mikrometerbereich ohne thermische Schädigung, ohne Grat und ohne Materialaufwurf. Diese Eigenschaft ermöglicht Designs, die bislang nicht zu fertigen waren, und reduziert die notwendige Nacharbeit auf ein neues Minimum. Mit dem neuen Starfemto FX macht Rofin nun die kalte Materialbearbeitung einem rasant wachsenden Anwendungsspektrum zugänglich (Bild 2). Der neue Ultrakurzpulslaser komplettiert das Produktportfolio in Sachen Femto- bis Kurzpulslaser mit Starfemto FX, Starpico und Powerline Pico. Das Unternehmen setzt die Strahlquellen auch in seinen bestehenden Turnkey-Anlagen und insbesondere in dem modularen Bearbeitungssystem MPS und dem Feinschneidsystem Starcut Tube ein.

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Frequenzverdopplung macht Laser einsatzflexibler

Der neu entwickelte und auf der Laser World of Photonics im Mai erstmals vorgestellte Starfemto FX stellt eine stabilisierte Pulsenergie von bis zu 200 μJ und damit eine Pulsspitzenleistung von 660 MW zur Verfügung. Die Pulswiederholrate reicht vom Einzelpuls bis zu einer Frequenz von 1 MHz. Mit einer von 300 fs bis 10 ps einstellbaren Pulslänge deckt die Strahlquelle das komplette Femto- und Picosekundenregime der industriellen Materialbearbeitung ab. Der Laser arbeitet mit der Grundwellenlänge von 1030 nm und kann optional zusätzlich frequenzverdoppelt und -verdreifacht mit 515 nm und 343 nm betrieben werden. Mit diesen Parametern sind nahezu alle Materialien bearbeitbar.

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