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Geht nicht, gibts nicht - dank kalter Laserbearbeitung

Ultrakurzpulslaser haben sich in den vergangenen Jahren kontinuierlich weiterentwickelt. Sie verfügen über ein riesiges Potenzial bei der Mikrobearbeitung von industriellen Anwendungen. Laserpulse im Piko- und Femtosekundenbereich entfalten bei der Laserbearbeitung neue Wechselwirkungen zwischen dem Laserstrahl und dem Material.

Die Materialbearbeitung mit Ultrakurzpulslasern unterscheidet sich von der Laserbearbeitung mit Nano-, Mikro oder Millisekunden primär darin, dass längere Laserpulse immer einen thermischen Einfluss auf den Werkstoff ausüben. Das ist bei der Bearbeitung mit Ultrakurzpulslasern nicht der Fall. Und hat bei Laserapplikationen von speziellen Werkstoffen und Toleranzen im µm-Bereich endscheidende Vorteile.

Die kurze Dauer der Laserpulse von Ultrakurzpulslasern führt zu einer sehr hohen Pulsspitzenleistung und einer extremen Leistungsdichte. Sie ionisiert das Material und überführt es in den Plasmazustand. Unter dem Druck löst sich das Plasma von der Werkstoffoberfläche; es wird Material abgetragen. Durch diesen Effekt lässt sich eine Wärmeeinflusszone stark vermindern oder sogar verhindern. Fachleute sprechen in diesem Zusammenhang von einer „kalten Bearbeitung“.

Sie ermöglicht das noch präzisere Fertigen von Laserapplikationen im Mikrobereich. Feinste Konturen lassen sich nahezu verzugsfrei in jedes Material schneiden. Auch sehr harte, aussergewöhnlich spröde, extrem hitzeempfindliche oder transparente Materialien lassen sich mit Ultrakurzpulslasern bearbeiten. Obwohl die Prozessgeschwindigkeit geringer ausfällt als bei Nanosekundenlasern, überwiegen die Vorteile dieser industriellen Laserbearbeitung im Mikrobereich klar.