Hannover - Das Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) hat in Zusammenarbeit mit sechs Industriepartnern ein Pikosekundenlasersystem entwickelt, das hervorragende Ergebnisse in der Bearbeitung von Messing und Aluminium erzielt. Wie der Informationsdienst Wissenschaft (idw) schreibt, muss der Laserstrahl gut fokussierbar und ohne Justage annähernd schwankungsfrei sein. Das System sollte ausserdem den rauen Fertigungsbedingungen ohne Veränderung der Eigenschaften widerstehen. Laut idw setzt man bisher in der Mikrobearbeitung von Metallen Festkörperlaser ein, die auf Freistrahlaufbauten basieren und dadurch anfällig für Dejustage sind. Aufgrund der meist notwendigen Wasserkühlung seien diese Systeme zudem relativ gross und schwierig zu integrieren. Dagegen erfülle der im Rahmen des Forschungsprojekts PULSAR (GePUlstes LaserSystem mit Adaptierbaren PulspaRametern) entwickelte faserbasierte Pikosekundenlaser alle der genannten Vorgaben industrieller Fertigung. Das Besondere an dem kürzlich vorgestellten System sei die sehr flexible Anpassungsfähigkeit verschiedener Einstellgrössen aufgrund der Entkopplung von Laseroszillator und Verstärker. Je nach eingesetztem Werkstoff und gewünschtem Prozessergebnis könnten Wiederholfrequenz sowie mittlere Leistung im laufenden Prozess angepasst werden. So werde eine schnelle und bisher einzigartige Optimierung der Bearbeitungsschritte ermöglicht. Als Pulsquelle dient laut idw eine Laserdiode mit einer Wellenlänge von 1,03 µm sowie einer Pulsdauer von etwa 40 ps. Die Pulswiederholrate könne flexibel zwischen 50 kHz und 40 MHz gewählt werden. Diese könne mittels eines dreistufigen Verstärkers von einigen 10 µW bis auf mittlere Leistungen von 14 W verstärkt werden. Bei einer Wiederholrate von 1 MHz entspricht dies einer Pulsenergie von 14 µJ. Bei exzellenter Strahlqualität widersteht laut idw das faserbasierte Pikosekundenlasersystem schwierigen Produktionsbedingungen wie Kontamination durch Staub, Temperaturschwankungen oder mechanischen Vibrationen mit überzeugenden aktuellen Ergebnissen an Werkstücken aus Aluminium und Messing. Im Vergleich zu den bisher üblichen Festkörperlasern sei es zudem kleiner und preisgünstiger. Das Beschriften von Aluminium und die Herstellung von Stempeln aus Hartmetall (V70) z.B. für das Prägen von Geldstücken seien beispielhaft für viele mögliche Anwendungsfelder dieser neuen Hochleistungsstrahlquelle genannt. Das Projekt PULSAR werde im Rahmen der BMBF-Initiative INLAS (Integriert-optische Komponenten für Hochleistungs-Laserstrahlquellen) gefördert. An dem Projekt sind die Firmen PicoQuant GmbH, InnoLight GmbH, LPKF Laser & Electronics AG, cicor Microelectronics sowie die Alltec GmbH FOBA Laser Marking + Engraving beteiligt, berichtet idw. (eg)
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