Mit der Kombination aus Nano- und Pikosekundenpulsen lassen sich funktionale Oberflächen präzise und effizient herstellen.
Fraunhofer ILT
Im Automobilbereich bekommen immer mehr Oberflächen eine Mikrostruktur. Ob im Zylinder oder auf dem Armaturenbrett, solche funktionalen Oberflächen sind im Trend. Die entsprechenden Werkzeuge mit Genauigkeiten im Mikrometerbereich werden häufig noch mit photochemischen Ätzverfahren hergestellt. Die einzelnen Schritte sind mehrfach zu wiederholen, erfordern viel Fingerspitzengefühl beim jeweiligen Bearbeiter und sind nicht reproduzierbar.
Nanosekunden-Laser erreichen einen ähnlichen Durchsatz wie die Ätzverfahren. Bei der Präzision kommen sie jedoch an ihre Grenzen: Sie schmelzen das Material an, was gerade bei kleineren Strukturen zu unscharfen Konturen führt. Laser mit ultrakurzen Pulsen (UKP-Laser) können unabhängig vom Material hochpräzise bis in den Mikrometerbereich abtragen. Für die industrielle Anwendung lässt jedoch oft die Geschwindigkeit zu wünschen übrig.
Eine Kombination aus Piko- und Nanosekundenpulsen ist nun das Ziel des Verbundprojektes eVerest. Gefördert vom Bundesministerium für Bildung und Forschung soll dabei die komplette Maschinen- und Systemtechnik zur effizienten Herstellung großformatiger 3D-Formwerkzeuge für Designoberflächen entwickelt werden.
Im Verbund arbeiten Forscher von zwei Universitäten mit verschiedenen Industriepartnern zusammen. In der Projektlaufzeit von Anfang 2016 bis Ende 2018 soll von der Software über den Laser bis zum Maschinenkonzept mit einer 8-Achs-Simultanbearbeitung eine komplette Lösung entwickelt werden. Die Maschine soll ohne wesentliche Kenntnisse der eigentlichen Technologie eingesetzt werden können und damit ein automatisierbares Verfahren ermöglichen.