Lasermicrobearbeitung
Schneiden
Abtragen
Durch den Einsatz einer hohen Pulsspitzenleistung eines gütegeschalteten Nd: YAGLasers
können z.B. beim Laserschneiden hochpräzise Bauteile von wenigen Millimetern hergestellt werden. In Verbindung mit einem genauen Maschinenbau können Toleranzen von weniger als 10 µm garantiert werden. Somit ergeben sich völlig neue Anwendungen in der Microsystemtechnik.
Im Gegensatz zum bekannten Laserschneiden, wo das verdampfte Material mittels Schneidgas nach unten ausgeblasen wird, dehnt sich beim Laserabtrag der Dampf mit
hoher Geschwindigkeit aus und trägt gleichzeitig entstandene Schmelztröpfchen mit sich, die deutlich als Funken erkennbar sind. |
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Der Abtrag erfolgt stets schichtweise. Durch dünne Schichten können auch gekrümmte Flächen in filigranen Kavitäten sehr
gut abgebildet werden.
Typische Werte für die Schichtstärke liegen je nach Art der Bearbeitung bei Stahl zwischen
1-20 µm. Die Oberflächenqualität lässt sich durch den Abstand der
Bearbeitungsspuren einstellen und ist vergleichbar mit durchschnittlichen Werten beim
Funkenerodieren. |
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Das Anwendungsgebiet für das Laserabtragen reicht von der Tiefenbeschriftung bis
hin zum Herstellen von filigranen Formen.
Typische Abtragsraten liegen bei Metall zwischen 8-13mm2/min, bei sublimierenden Werkstoffen um einige Faktoren höher.
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Die Bearbeitung von komplexen Werkzeugen und Formen mit dem Laserstrahl bietet ausgezeichnete
Möglichkeiten genaue Strukturen
zu erzeugen und gleichzeitig Kosten
zu sparen. Der große Vorteil des Laserabtrags gegenüber den funkenerosiven Verfahren
besteht darin, dass keine Elektroden benötigt werden, deren Herstellung
stets mit erheblichem Aufwand und
deren Gebrauch oft mit hohem
Verschleiß verbunden ist.
Ausgezeichnet geeignet ist das Laserabtragen auch für Graphit,
das oberflächlich in dünne Schichten sublimiert wird. Im Gegensatz zum
Fräsen erzeugt der Laser keinen
Staub, sondern nur gasförmiges
Kohlendioxid.
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