Berlin 2014 – wissenschaftliches Programm

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K: Fachverband Kurzzeitphysik

K 5: Laser-Materie-Wechselwirkung und Laseranwendungen II

K 5.3: Vortrag

Dienstag, 18. März 2014, 14:30–14:45, SPA SR203

Einfluss von Laserparametern auf Qualität und Prozesseffizienz beim Mirkobohrprozess mit ultrakurzen Laserpulsen — •Anne Feuer, Christoph Kunz, Volkher Onuseit, Rudolf Weber und Thomas Graf — Institut für Strahlwerkzeuge (IFSW), Pfaffenwaldring 43, D-70569 Stuttgart, Germany

In dieser Arbeit wird der Bohrprozess für Mikrobohrungen in Metall mit Pikosekunden-Laserpulsen hinsichtlich Effizienz und Qualität der resultierenden Bohrkapillare untersucht. Trotz Anwendung des Wendelbohrverfahrens bleibt die Qualität der Mikrobohrung für kleine Dimensionen (Bohrungsdurchmesser ≤ 30 µm) und hohen Bohrtiefen (10- bis 15-fache des Bohrungsdurchmessers) gerade in Hinblick auf die Prozesseffizienz eine Herausforderung. Eine Erhöhung der mittleren Laserleistung, entweder durch Verwendung höherer Pulsenergien oder durch eine Erhöhung der Pulswiederholungsrate, reduziert zwar die Prozesszeit, führt in diesem Falle infolge von zunehmender Plasmabildung und Wärmeakkumulation zu verstärkter Schmelz- und Gratbildung sowie zur Ausbildung einer unregelmäßigen Bohrkapillare (Riefen, Ausbrüche, Seitenkanäle) und damit zu einer Verschlechterung der Bohrungsqualität. In einem ersten Schritt wurde der Einfluss von Pulsenergie und Pulswiederholungsrate auf die Bohrungsqualität sowie Prozesseffizienz beim Perkussions- und Wendelbohren untersucht. Die Auswertung der Untersuchung des Einflusses von Pulsenergie und Pulswiederholungsrate auf die Bohrqualität und Prozessdauer wird in diesem Beitrag vorgestellt.