Mikrobearbeitung. Lasertechnologie Mikrobearbeitung Mikrobearbeitung - Microusinage. Funktionsprinzip Principe de fonctionnement

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Ewald Knopp
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1 Mikrobearbeitung Funktionsprinzip Principe de fonctionnement 1

Schnelles Verfahren ca 2000 Zeich/sec Grosse Leistungsdichte 2 MW /

2 Funktionsprinzip Principe de fonctionnement Abtragen dünner Schichten auf der Oberfläche. Schnelles Verfahren ca 2000 Zeich/sec Grosse Leistungsdichte 2 MW / mm 2 Maskenverfahren Funktionsprinzip Principe de fonctionnement Laserstrahl Maske Abbildung Maske auf der Oberfläche 2

3 Funktionsprinzip Principe de fonctionnement Scannverfahren 1. Gepulster Laser Fokuslagesteuerung 3. Ablenkspiegel 4. Objektiv 5. Werkstück Funktionsprinzip Principe de fonctionnement Gravieren 3

4 Funktionsprinzip Principe de fonctionnement Anlassverfärbung (Stahl) Funktionsprinzip Principe de fonctionnement Farbumschlag 4

5 Funktionsprinzip Principe de fonctionnement Schichtabtrag Funktionsprinzip Principe de fonctionnement Schäumen 5

6 Funktionsprinzip Principe de fonctionnement Anwendung bei Kunststoffen Gravieren Farbumschlag Aufschäumen Schichtabtrag Funktionsprinzip Principe de fonctionnement Anwendung bei Metallen Gravieren Schichtabtrag Anlassverfärbung 6

7 Vorteile vom Lasermarkieren Hohe Qualität Filigranheit bis 0.03 mm Linienstärke Exakte Reproduzierbarkeit Hohe Beständigkeit von innen her kommende Markierung Keine Materialbeanspruchung Hohe Flexibilität Hohe Umweltverträglichkeit Keine Verbrauchsmittel Gravur Druck-Klischees Gravurtiefe 25 μm Scharfe Kanten Kein Randaufwurf Ebener Gravurgrund Geringe Rauhtiefe Getriebeblock Bearbeitungszeit < 1 s 7

8 Gravur auf Zündholz Gravur auf Einspritzdüse Nd:YAG λ = 1060 nm P = 60 W, T < 3 s Scanneroptik (1 Achse) Bauteildrehung Zahnrad Zündspule Zündverteiler Typenschild 8

9 Drehzahlmesser (Tag&Nacht) Kfz-Schaltkulisse (Tag&Nacht) Luftdrucksensor Lenkradschalter Herzschrittmacher Kanüle Implantat Endoskop 9

10 Kabel Frontblende Schutzschalter Schalter Steamer Mascara Behältnisse Bodenlampe Bohrmaschine BOSCH rote Prägung, weisse Schrift Laser 10

11 Chips Tastatur Duschkopf Kunststoffschalterleiste Skala Druckaufnehmer Dämpfer Schubladen Edelstahlrohr 11

12 Vogelringe Wasserhahn Kuhohrmarke Obst Gravur auf Druckerwalze CO 2 Laser Hochspannungsanregung cw, mit Maske Gepulst, p = 2 kw, f P = 10 khz 12

13 Prägung von Oberflächen x 200 Abtrag auf einem Menschenhaar Eximer Laser Ø Haar µm LASER auf Menschenhaar Nd:YAG λ = 532 nm Ø = 60 μ m τ = 100 ns, f = 6 khz 13

14 Dehnungsmesstreifen Justieren Werkstoff: CU-Ni Nd:YAG Q-Switch λ = 1.06 μm, P = 5 W, f = 1000 Hz Abtrag: 15 μm Abmanteln Glasfaser Eximer KrF, λ = 248 nm E = 0.8 J / cm 2 Kerben an der Lagerschale von Pleuel 14

15 Gravieren mit Scannoptik Gravur auf Zylinderoberfläche Tribologie: Schmiertaschen auf Gleitfläche 15

16 Tribologie: Schmiertaschen auf Gleitfläche Tribologie: Schmiertaschen auf Gleitfläche 16

17 Tribologie: Schmiertaschen auf Gleitfläche Tribologie: Schmiertaschen auf Gleitfläche 17

18 Reinigen von Oberflächen (Monumente und Bilder) Nd:YAG 100 W Reinigen von Oberflächen (Monumente und Bilder) 18

19 Prinzip der Reinigung I 0 I 0 I R I R I A I A Spektrales Absorptionsverhalten der Oberfläche 19

20 Abschätzung der Laser und Materialkombination Kalksteinoberfläche vor und nach der Reinigung Auf der Kalkstein-Gipsoberfläche liegt eine feinkristalline Schmutzschicht. Bildbreite: 0.7 mm Mit der Laserreinigung wurde die Schmutzschicht entfernt. Bildbreite: 0.7 mm 20

21 Kalksteinoberfläche vor und nach der Reinigung Ungereinigte Gipskruste auf Kalkstein. Betrachtung mit REM. Zu erkennen sind Staub- und Schmutzpartikel. Nach der Reinigung. Die feinen Schmutzpartikel sind vollständig entfernt. Arbeiten mit dem Laser Farbschichten auf Tongefäss Freilegen Malerei 3300 jährig Ägyptische Grabkammer Portabler Rucksacklaser 21

22 Arbeiten mit dem Laser vorher nachher 22

23 Formenreinigung Reinigung Bremsscheibe Reinigung Schweissnaht Entlacken von Korrionsschutz Reinigen von Oberflächen (Monumente und Bilder) 23

24 Reinigen von Oberflächen (Monumente und Bilder) Reinigen von Oberflächen (Monumente und Bilder) vorher nachher 24

25 Reinigen von Oberflächen (Monumente und Bilder) vorher nachher Anwendungsbeispiele in der Medizin - Applications en médecine Oberfläche Hornhaut vorher nachher Gravur bei der Augenkorrektur 25

26 Anwendungsbeispiele in der Medizin - Applications en médecine Gravur bei der Zahnbehandlung 26

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