Лазерный мир

Ультракороткие импульсные лазеры обеспечивают максимальную точность в обработке микроматериалов. Новые концепции должны обеспечивать более быстрые и продуктивные процессы.

            Структуры, созданные пикосекундным лазерным излучением, находят все более широкое применение в автомобильных интерьерах.

            В настоящее время наибольшая проблема с использованием USP (Ultrashort pulse lasers)-лазеров — повышение производительности.

            Ультракороткие импульсные лазеры обеспечивают максимальную точность в микрообработке материалов. Новые концепции должны обеспечивать более быстрые и продуктивные процессы.

            У восьми партнеров-исследователей в проекте eVerest есть амбициозные планы. К 2018 году, имея почти 2,5 млн евро в финансировании Федерального министерства науки Германии, они хотят внедрить лазерную систему, которая повысит производительность  микрообработки материалов до нового уровня .

            Эта система будет чередовать  «горячие» наносекундные импульсы для быстрого удаления материала и «холодные» пикосекундных импульсы для создания тонких микрометрических структур. Несмотря на свою гибкость, должно быть возможно управлять этой системой «без каких-либо существенных знаний о процедурах лазерной абляции».

            Это позволило бы решить несколько проблем при микрообработке материалов. В то время как ранее используемые процессы травления не имели воспроизводимости, а для их эксплуатации требовался высокий уровень экспертных знаний, существующие лазерные процессы либо достигают  пределов по точности, либо по производительности. Наноимпульсы позволяют расплавить слишком много материала, что препятствует точности. Напротив, пикосекундные и фемтосекундные лазеры создают чистые и тонкие микроструктуры, но для этого требуется больше времени.

            Комбинированная экспертиза.

            Комбинация короткой и ультракороткой импульсной технологии обещает решить эту дилемму. Чтобы обеспечить это достижение, проект eVerest объединяет опыт четырех высокоспециализированных средних компаний, трех научно-исследовательских институтов и одного глобального конгломерата.

            Amphos, специалист по мощным ультракоротким импульсным лазерам, разрабатывает гибкую пикосекундную / наносекундную лазерную систему.

            SCANLAB будет использовать свои знания сканирующих систем для разработки системы высокодинамичного позиционированиясфокусированного  лазерного излучения на поверхностях свободной формы.

            Precitec Optronik будет способствовать созданию соответствующей сенсорной технологии для контроля и измерения процесса лазерного структурирования.

            Sauer Ultrasonic является интегратором из сектора машиностроения.

            Помимо аппаратного оборудования, дочернее предприятие DMG-Mori также разработает контроль процесса. Цель состоит в том, чтобы ввести новую систему в пробную эксплуатацию на Volkswagen к 2018 году.

            Наряду с промышленными партнерами в этом проекте также будут задействованы два университетских института  RWTH (Aachen) и FH (Münster), а также Институт лазерной технологии Fraunhofer (ILT) в Аахене. Лаборатория фотоники в Мюнстере будет внедрять позиционирование по  z-координате (z-shifter) на основе пьезо-управляемых зеркал, которые будут регулировать постоянно изменяющееся положение фокуса лазерного луча  с миллисекуной постоянной времени.

            Между тем, исследователи ILT будут использовать свой технологический опыт для оптимизации процессов абляции и полирования при взаимодействии наносекундных и пикосекундных импульсов. Их коллеги из RWTH возьмут на себя алгоритмы поверхностной параметризации, структурного синтеза и визуализации, а также направления  развития для процессов.

            Целевые рынки в автомобилестроении и машиностроении.

            Целью партнеров eVerest является более эффективное производство крупноформатных 3D-форм с микроструктурированным дизайном или функциональными поверхностями, будь то изготовление элегантных поверхностей в интерьерах автомобилей, самолетов или поездов или бионических поверхностей с оптимизированными свойствами потока или трения для подшипников, двигателей, авиационных или гидравлических систем, штампов для печати и тиснения с высоким разрешением.

            Учитывая, что производительность, частота и надежность ультракоротких импульсных лазеров в течение последних лет возрастают, следующим логическим шагом является объединение наносекундных и пикосекундных импульсов в одной системе. Сканирующие системы, которые направляют лазерное излучение на поверхность со скоростью до одного километра в секунду, и многолучевые системы, которые разделяют лазерные лучи на сотни подпучков с использованием дифракционной оптики, уже значительно ускорили процессы «холодной» микрообработки.        Сочетание этого с эффективной наносекундной технологией является еще одним шагом к широкому промышленному использованию ультракоротких импульсных лазеров.

http://world-of-photonics.com/trade-fair/industry-topics/technologies/the-faster-way-to-microstructuring.html