Lasermikroschneiden

Mit der Verringerung der Materialstärke der zu schneidenden Werkstoffe geht zumeist auch der Wunsch nach einer Minimierung der Schnittspaltbreite einher. Für das Trennverfahren des Lasermikroschneidens kommen daher vorzugsweise kurz und ultrakurz gepulste Lasersysteme zur Anwendung. Diese erlauben in Kombination mit den verwendeten Positioniersystemen eine hochgenaue Bearbeitung bei gleichzeitig verminderter thermischer Belastung. Im Minimum sind Schnittspaltbreiten von unter 10 µm in Abhängigkeit von den Laser- und Prozessparametern erreichbar. Die Materialstärke liegt dabei typischerweise im Bereich von einigen wenigen Mikrometern bis zu einigen hundert Mikrometern. Der Übergang zu bzw. die Kombination mit dem Prozess des Lasermikrostrukturierens ist fließend. Beispielhaft sei hierzu auf die Einbringung von Schnitten in Oberflächenbereiche von Materialien verwiesen, welche aufgrund der vorliegenden Materialstärke und/oder der prozessbedingt erreichbaren Verhältnisse zwischen Schnittspaltbreite und Schnittspalttiefe nicht ohne weiteres erzielt werden können. Durch die Kombination des Lasermikrostrukturierens und des Lasermikroschneidens sind spezifische Lösungen umsetzbar. So kann die zu trennende Materialstärke durch den präzisen Laserabtrag beim Strukturierungsprozess auf ein Maß vermindert werden, welches bessere Ergebnisse für den nachgelagerten Schneidprozess ermöglicht.

 

Mögliche Anwendungsgebiete:

  • Bearbeitung temperaturempfindlicher Materialen
  • Herstellung von Masken, Blenden oder kundenspezifischer Schnittgeometrien

 

Ultrapräzisions-Laserbearbeitung (UltraLas)

Laufzeit: 2015 - 2019
Förderung: SMWK / EU (ESF Nachwuchsforschergruppe)
Projektpartner:
  • Prof. Dr.-Ing. Dr. h.c. H. Exner
  • Prof. Dr. rer. nat. habil. A. Horn
  • Prof. Dr.-Ing. U. Löschner
Projektleitung: Prof. Dr. rer. nat. S. Weißmantel
Webseite: www.laser.hs-mittweida.de/institut/projekte/ultralas.html

 

Rapid Micro / Hochrate-Laserbearbeitung

Laufzeit: 2012 - 2016
Förderung: BMBF (IP Transfer, Stiftungsprofessur)
Projektpartner:
  • 3D-Micromac AG Chemnitz
  • Sitec Industrietechnologie Chemnitz
  • LASERVORM GmbH Altmittweida
  • IMM Holding GmbH Mittweida
  • Acsys Lasertechnik GmbH Mittweida
  • LIM laserinstitut Mittelsachsen GmbH Mittweida
  • Fiberware GmbH Mittweida
  • MicroCeram GmbH Meißen
  • VW AG Wolfsburg
  • EOS GmbH Krailing
  • ThyssenKrupp Electrical Steel GmbH Gelsenkirchen
  • KSG Leiterplatten GmbH Gornsdorf
  • KOKI TECHNIK Transmission Systems GmbH Niederwürschnitz
Projektleitung: Prof. Dr.-Ing. U. Löschner

 

Rapid Microtooling mit laserbasierten Verfahren

Laufzeit: 2006 - 2011
Förderung: BMBF (Innoprofile, Nachwuchsforschergruppe)
Projektpartner:
  • 3D-Micromac AG Chemnitz
  • IVS Solutions AG Chemnitz
  • LASERVORM GmbH Altmittweida
  • Roth & Rau AG Hohenstein-Ernstthal
  • Acsys GmbH Mittweida
  • Jenoptik L.O.S. GmbH Jena
  • MicroCeram GmbH Meißen
  • DMOS GmbH Dresden
  • LaserSign Mittweida
  • Laserinstitut Mittelsachsen e.V. Mittweida
Projektleitung: Prof. Dr.-Ing. Dr. h.c. H. Exner, Dipl.-Phys. R. Ebert

 

Laserbearbeitung von Schneidplatten aus monokristallinem Diamant

Laufzeit: 1998 - 2000
Förderung: Unterauftrag vom Institut für Physikalische und Mechanische Technologie Chemnitz
Projektpartner:
Projektleitung: Prof. Dr.-Ing. Dr. h.c. H. Exner
F. Ullmann, U. Löschner, L. Hartwig, D. Szczepanski, J. Schille, S. Gronau, J. Drechsel, R. Ebert, H. Exner:
Hochgeschwindigkeits-Laserstrahlabtragsschneiden von Metall,
In: Scientific Reports, Journal of the University of Applied Sciences Mittweida 4/2015, S. 145-151

F. Ullmann, R. Ebert, L. Hartwig, A. Thurm, T. Werner, U. Löschner, H. Exner:
Untersuchungen zum Übergang vom Laserstrahltiefschweißen zum Laserstrahlabtragsschneiden bei Verwendung eines Hochleistungsfaserlasers,
In: Scientific Reports, Journal of the University of Applied Sciences Mittweida 4/2015, S. 124-127

A. Otto, R. Ebert:
Simulationsgestützte Analyse des Übergangs zwischen Laserstrahlschweißen und -abtragsschneiden,
In: Scientific Reports, Journal of the University of Applied Sciences Mittweida 4/2015, S. 56-59

F. Ullmann, U. Loeschner, L. Hartwig, D. Szczepanski, J. Schille, S. Gronau, T. Knebel, J. Drechsel, R. Ebert, H. Exner:
High-speed laser ablation cutting of metal,
In: Proceedings of SPIE 8603 (2013), S. 36

R. Ebert, L. Hartwig, U. Löschner, H. Exner:
Hochrate-Laserforschung am Laserinstitut der Hochschule Mittweida,
In: Lasermagazin 4/2012

U. Löschner, L. Hartwig, J. Schille, R. Ebert, H. Exner:
Highrate laser micro machining - capabilities and applications,
In: Proceedings of International Laser and Coating Symposium (2012)

U. Löschner, L. Hartwig, F. Ullmann, R. Ebert, H. Exner:
Hochrate-Laserbearbeitung - Potential und Anwendungsmöglichkeiten,
In: Scientific Reports, Journal of the University of Applied Sciences Mittweida 2/2012, S. 18-24

H. Exner, L. Hartwig, R. Ebert, S. Klötzer, A. Streek, J. Schille, U. Löschner:
High Speed Laser Micro Processing Using High Brilliance Continuous Wave Laser Radiation,
In: Journal of Laser Micro/Nanoengineering 7 (2012), Nr. 1

R. Ebert, L. Hartwig, S. Klötzer, A. Streek, U. Löschner, J. Schille, F. Ullmann, H. Exner:
Hochrate-Laserbearbeitung mit schnellen und ultraschnellen Scannern,
In: Lasermagazin 1/2011, S. 34-35

A. Pihlava, T. Purtonen, A. Salminen, V. Kujanpää, L. Hartwig, J. Schille:
Quality of Remote Cutting,
In: Proceedings of International Congress on Applications of Lasers & Electro-Optics (2010), S. 354-361

L. Hartwig, R. Ebert, S. Klötzer, S. Weinhold, J. Drechsel, F. Peuckert, J. Schille, H. Exner:
Material processing with a 3kW single mode fibre laser,
In: Journal of Laser Micro/Nanoengineering 5 (2010), Nr. 2, S. 128-133

H. Exner, L. Hartwig, R. Ebert, S. Klötzer, A. Streek, J. Schille, U. Löschner:
High rate laser micro processing using high brilliant cw laser radiation,
In: Proceedings of 11th International Symposium on Laser Precision Microfabrication (2010)

J. Schille, R. Ebert, L. Hartwig, U. Löschner, P. Scully, N. Goddard, H. Exner:
Rapid micro processing of metals with a high repetition rate femto second fibre laser,
In: Proceedings of 11th International Symposium on Laser Precision Microfabrication (2010)

L. Hartwig, R. Ebert, F. Peuckert, S. Klötzer, A. Streek, J. Schille, U. Löschner, H. Exner:
Hochleistungs-Lasermikrobearbeitung mit brillanter cw-Laserstrahlung,
In: Scientific Reports, Journal of the University of Applied Sciences Mittweida 4/2009, S. 57-64

R. Ebert, L. Hartwig, S. Klötzer, F. Peuckert, J. Schille, H. Exner:
Hochleistungs-Abtragsschneiden mit cw Single-Mode-Faserlaser,
In: Lasermagazin 4/2009, S. 34-35

U. Löschner, S. Mauersberger, J. Schille, R. Ebert, H. Exner:
Machining of transparent materials with short pulse and ultrashort pulse laser sources,
In: Proceedings of 5th International WLT-Conference on Lasers in Manufacturing (2009), S. 659-665

R. Ebert, U. Löschner, A. Streek, J. Schille, T. Süß, L. Hartwig, S. Klötzer, H. Exner:
Rapid Microtooling mit laserbasierten Verfahren,
In: Lasermagazin 2/2007, S. 26-27

B. Keiper, J. Schille, R. Ebert, H. Exner:
Bearbeitung von Pyrexglas mittels CO2-Laserstrahlung,
In: Lasermagazin 6/2002, S. 22

R. Ebert, L. Hirthe, B. Keiper, H. Exner:
Laserschneiden von monokristallinem Diamant,
In: Lasermagazin 3/2000, S. 18-19

Anfragen
Forschungsgruppenleiter
Prof. Dr.-Ing. André Streek
Tel.: +49 (0) 3727 / 58-1837
Fax: +49 (0) 3727 / 58-21837
eMail: streek(at)hs-mittweida.de

Prof. Dr. rer. nat. Steffen Weißmantel
Tel.: +49 (0) 3727 / 58-1449
Fax: +49 (0) 3727 / 58-21449
eMail: steffen.weissmantel(at)hs-mittweida.de