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Lasertechnik Lasys 2012: Mit Laseroberflächen in grosser Vielfalt bearbeiten

| Redakteur: Luca Meister

>> Ob es um Härten, Polieren, Reinigen, Veredeln, Abtragen oder Strukturieren geht, der Laser arbeitet höchst präzise und effizient. Auf der Lasys 2012, Internationale Fachmesse für Lasermaterialbearbeitung, liegt der Ausstellungsschwerpunkt bei Laserapplikationen und Produktlösungen, Laserfertigungssystemen für die Mikro- und Makromaterialbearbeitung sowie für die Feinwerktechnik.

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Impression der letzten Lasys.
Impression der letzten Lasys.
(Bild: Messe Stuttgart)

mei. Hohe Flexibilität zeigt der Laser, wenn es darum geht, Oberflächen unterschiedlichster Materialien zu bearbeiten. Grundsätzliche Herausforderungen liegen Gerhard Hein zufolge, Geschäftsführer der Arbeitsgemeinschaft Laser und Lasersysteme für die Materialbearbeitung im VDMA, in der präzise zu steuernden räumlichen und zeitlichen Energiedeposition, in höchster Verfahrens- und Wiederholgenauigkeit, gerade auch im Mikro-/Nanomassstab, sowie in einer hervorragenden Prozesseffizienz. Das wird auch die Lasys 2012 zeigen. Das Besondere an der Messe ist, dass sie sowohl branchen- als auch materialübergreifend orientiert und gezielt Anwender und Anbieter der Lasermaterialbearbeitung anspricht. Dabei nimmt die Oberflächenbearbeitung nur einen Teil des vielseitigen Bearbeitungsspektrums ein, das der Laser mittlerweile als universelles Werkzeug abdeckt.

«Mit Blick auf die industrielle Grossserienfertigung und damit auf die gesamtwirtschaftliche Dimension ist Lasersystemen für die Oberflächenbehandlung eine bedeutsame Hebelwirkung zuzuschreiben», sagt Hein. Schliesslich bearbeitet der Laser Oberflächen in grosser Vielfalt: Hierzu zählen das Lasergravieren und -tiefbeschriften etwa von Glas- und Keramikerzeugnissen, Laserstrahlhärten zum Beispiel von Maschinenbauteilen, Laserbeschichten etwa von Turbinenschaufeln, Laserreinigen beispielsweise von wertvollen Skulpturen, Laserabtragen und -strukturieren von Solarzellen, Laserpolieren beispielsweise von medizintechnischen Instrumenten. An einigen Anwendungen wird beispielhaft gezeigt, welche Vorteile der Laser in der Oberflächenbehandlung vorweisen kann.

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Flexible Solarzellen auforganischer Basis

In Abtragungs- und Strukturierungsprozessen mit dem Laser hat 3D-Micromac viel Erfahrung sammeln können. «Eine der grössten Herausforderungen beim Strukturieren von Solarzellen ist die Wahl geeigneter Laserbearbeitungsparameter wie Wellenlänge, Pulslänge, Vorschubgeschwindigkeit und Zahl der Überfahrten», erklärt Thomas Kiessling, Key Account Manager Photovoltaik bei 3D-Micromac. Da nach Aussagen des Experten nie völlig auszuschliessen sei, dass bei der Laserbearbeitung der Rand der Solarzelle anschmilzt, müsse darauf geachtet werden, dass es hierbei nicht zu Kurzschlüssen kommt. «Hier hat sich der Einsatz von Ultrakurzpulslasern, vornehmlich mit Pulslängen im Pikosekundenbereich, als sehr vorteilhaft erwiesen», so Kiessling weiter, «da aufgrund der sehr kleinen Ausdehnung der Wärmeeinflusszone nur wenige Mikrometer des Randbereichs von geringfügigen strukturellen Veränderungen betroffen sind.» Ein innovatives Verfahren hat 3D-Micromac etwa für die Ablation von Dünnschichten auf flexiblen Substraten entwickelt: Durch die Kombination mit Know-how aus der Druckindustrie ist diese Laserbearbeitung auch im Rolle-Rolle-Verfahren möglich, wobei durch ein Abstandsmesssystem eine Fokusnachführung für stabile Prozessbedingungen sorgt und die Folien auf der Grundlage ausgefeilter Markenerkennungsalgorithmen sogar während des Umwickelns bearbeitet werden können. «Damit ist eine Einbindung in Produktionslinien möglich», so Kiessling, «die einen kontinuierlichen Fluss des flexiblen Substratmaterials erfordern, wie beispielsweise flexible Solarzellen auch auf organischer Basis.»

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