Lasergestützte Hochgeschwindigkeitsbearbeitung für die Kleinserienherstellung von 3D-Mikrobauteilen

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Ein wesentliches Problem bei der 3D-Mikrostrukturierung von Metallen durch Laserablation liegt in der Forderung nach hoher Prozeßgeschwindigkeit bei gleichzeitig verbesserten Bearbeitungsergebnissen. Zur Untersuchung dieser Thematik wird der Einsatz eines modifizierten Kupferdampflasers hoher Pulsfolgefrequenz, Pulsleistung und Strahlqualität vorgeschlagen. Er ist mit einer hybriden Bewegungseinheit gekoppelt, die aus einem schnellen, optisch-mechanischen Ablenksystem mit einer telezentrischen Linse, einem von Linearmotoren angetriebenen Koordinatentisch und einer weiteren Achse zur Fokusnachführungf besteht. Ziel soll es sein, vorgegebene Relief-Mikrostrukturen in Metallen durch eine geeignete Parameterwahl unter Berücksichtigung einer prozeßoptimierten Bearbeitungszeit und der für die Mikrotechnik geforderten Toleranzen herzustellen sowie Störeinflüsse auf diese zu ermitteln. Im zweiten Jahr liegt der Schwerpunkt der Arbeiten auf der Entwicklung einer Bearbeitungsstrategie für Kreisflächen unter Berücksichtigung der bereits gewonnenen Ergebnisse. Diese Strategie soll hinsichtlich der Bauteilgeometrie und der Toleranzen optimiert und auf ihre Reproduzierbarkeit hin überprüft werden. Hierzu soll ein X-YTisch mit dem Scanner kombiniert sowie System-und Werkstoffeinflüsse untersucht werden.