Sommer, S: Effizienzsteigerung beim präzisen Oberflächenabtr

Das Abtragen mit gepulster Laserstrahlung stellt eine neue Perspektive zum Erreichen eines optimierten Abtragverfahrens dar (Bild 1). Die Flexibilität, die Verschleißfreiheit, die nahezu kraftfreie Bearbeitung und die Möglichkeit der Bearbeitung einer großen Vielfalt von Werkstoffen eröffnen dem Laser zunehmend breite Anwendungsfelder. Die Aufwürfe von wiedererstarrter Schmelze, welche zumeist in zusätzlichen Reinigungsschritten zu entfernen sind, sowie die hohen Investitionskosten für die Anlagentechnik begrenzen bislang jedoch die Wirtschaftlichkeit. Durch den Einsatz von sehr kurzen Laserpulsen im Bereich von wenigen Pikosekunden konnte die Qualität soweit gesteigert werden, dass die zusätzlichen Reinigungsprozesse entfallen können. Die Prozesseffizienz war dabei jedoch so niedrig, dass die Wirtschaftlichkeit zumeist sehr gering blieb.Im Rahmen der Arbeit wurden verschiedene Prozesstechniken in Hinblick auf deren Potential zur Steigerung der Abtragraten bei konstant hoher Qualität und zu der industriellen Umsetzung untersucht. Es wurde gezeigt, dass sowohl die Erhöhung der Pulswiederholrate, als auch die Vergrößerung der Wechselwirkungszone durch Strahlformung und Strahlteilung eine Erhöhung der Prozesseffizienz um einige Größenordnungen ermöglichen. Ferner kann die Qualität und Präzision der Strukturen durch die Verwendung einer kürzeren Bearbeitungswellenlänge deutlich gesteigert werden, was zudem neue Anwendungsfelder eröffnet.