Darmstadt 2008 – wissenschaftliches Programm

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SYLM: Symposium Lasermaterialbearbeitung

SYLM 3: Abtragen und Strahlführung

SYLM 3.2: Hauptvortrag

Donnerstag, 13. März 2008, 09:00–09:30, 2B/C

Mikrostrukturierung mit leistungsstarken Ultrakurzpulslasern - Vorteile und Möglichkeiten — •Stefan Nolte — Institut für Angewandte Physik, Friedrich-Schiller-Universität Jena, Max-Wien-Platz 1, 07743 Jena

Laser sind als effiziente und flexible Werkzeuge zur Mikromaterialbearbeitung in vielen Bereichen der Industrie etabliert. Derzeit werden überwiegend Laser mit einer Pulslänge im Bereich von Nano- und Mikrosekunden eingesetzt. Gerade in metallischen Werkstoffen treten beim Abtrag mit diesen Pulsdauern allerdings Gefügeveränderungen und Schmelzbildung auf. Daher wird der Einsatz ultrakurzgepulster Laserstrahlung im Femtosekunden- bis Pikosekundenbereich seit Mitte der 1990er Jahre untersucht. Thermische und mechanische Schädigungen können hier praktisch vermieden werden. Allerdings sind die Prozesszeiten mit den bisherigen, kommerziell verfügbaren Lasersystemen für die meisten industriell relevanten Fertigungsprozesse zu lang. Durch neue Entwicklungen im Bereich der Ultrakurzpulslaser sind nun jedoch Systeme mit deutlich gesteigerten mittleren Leistungen bis in den Bereich von 100 W verfügbar. Dabei ergeben sich neue Effekte, wie z.B. Wärmeakkumulation oder die Wechselwirkung abströmender Partikel mit dem nächsten Laserpuls.

Im Rahmen des Vortrags werden die grundlegenden Mechanismen der Wechselwirkung ultrakurzer Laserpulse mit Festkörpern aufgezeigt, die bei der Laserablation eine Rolle spielen. Experimentelle Untersuchungen zur Mikrostrukturierung bei hohen Leistungen und Wiederholraten werden diskutiert.