Materialbearbeitung mit CO2-Laserimpulsen

Jede Lasermaterialbearbeitung stellt spezifische Anforderungen an die Art der verwendeten Laserstrahlung, wie Laserwellenlänge, Impulsenergie und Impulslänge. Eine wesentliche Anwendung von transversal angeregten CO₂-Impulslasern ist das Bohren von metallisehen, insbesondere hochreflektierenden, Materialien. Bei der Bearbeitung von Metallen muß die Leistungsdichte auf der Materialoberfläche so gewählt werden, daß die Laserenergie uber nichtlineare Absorptionsprozesse (laserinduzierte Absorption) in dem entstehenden Metalldampf plasma effektiv an das Material übertragen wird. Steigt die Leistungsdichte über einen kritischen Wert, bilden sich laserinduzierte Detonationswellen aus, die mit einem stark absorbierenden Plasma verbunden sind, das das Material von der Laserstrahlung absehirmt /1/.Unter den nichtmetallisehen Werkstoffen, die die Strahlung der CO₂-Laser gut absorbieren, sind schwer verdampfbare Al₂O₂-Keramiken von besonderem Interesse. Bei der Wahl der Laserparameter kommt es hier neben dem effektiven Materialabtrag darauf an, die durch Wärmeleitung in das Grundmaterial übertragene Energie gering zu halten, um Spannungsbrüche zu vermeiden. Wir haben deshalb transversal angeregte CO₂-Laser mit variabel einstellbaren Impulsparametern entwickelt und für die Materialbearbeitung erprobt.