Technologie Ultrakurzpulslaser (UKP-Laser)

Christof Siebert Leiter Branchenmanagement Mikro TRUMPF Laser- und Systemtechnik GmbH Ditzingen

UKP-Laser © TRUMPF

Christof Siebert - Technologietag Medizintechnik

Wie kurz ist „ultrakurz“? Was sind die Vorteile ultrakurzer Pulse? Wie werden ultrakurze Pulse erzeugt? Was kann man mit ultrakurzen Pulsen machen? Was kann der TruMicro 5000? Was sollte man sich merken?

UKP-Laser © TRUMPF

Christof Siebert - Technologietag Medizintechnik

Wie kurz ist „ultrakurz“? Was sind die Vorteile ultrakurzer Pulse? Wie werden ultrakurze Pulse erzeugt? Was kann man mit ultrakurzen Pulsen machen? Was kann der TruMicro 5000? Was sollte man sich merken?

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Christof Siebert - Technologietag Medizintechnik

Zeitskalen: Wie kurz ist „ultrakurz“? 1 Sekunde (s) = 10-0 s = 1 s 1 Millisekunde (ms) = 10-3 s = 0,001 s 1 Mikrosekunde (µs) = 10-6 s = 0,000 001 s 1 Nanosekunde (ns) = 10-9 s = 0,000 000 001 s 1 Pikosekunde (ps) = 10-12 s = 0,000 000 000 001 s Lichtgeschwindigkeit: 300 tsd. Kilometer / Sekunde bzw. 0,3mm / ps

TruMicro 5000 Pulse ≈ 2 mm ≈ Abstand Erde-Mond / 1 Sekunde UKP-Laser © TRUMPF

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Wie kurz ist „ultrakurz“? Was sind die Vorteile ultrakurzer Pulse? Wie werden ultrakurze Pulse erzeugt? Was kann man mit ultrakurzen Pulsen machen? Was kann der TruMicro 5000? Was sollte man sich merken?

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Ultrakurze Pulse bearbeiten KALT!  Laserpuls trifft auf Werkstück  Elektronen absorbieren die Energie  Elektronen übertragen Energie an Atomrümpfe ⇒ lokalisierte Wärme  Material sublimiert, bevor es die Umgebung aufheizen kann

 UKP-Laser © TRUMPF

 Minimale Wärmeeinflusszone Christof Siebert - Technologietag Medizintechnik

Ultrakurze Pulse bearbeiten KALT!  Laserpuls trifft auf Werkstück  Elektronen absorbieren die Energie  Elektronen übertragen Energie an Atomrümpfe ⇒ lokalisierte Wärme  Material sublimiert, bevor es die Umgebung aufheizen kann

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 Minimale Wärmeeinflusszone Christof Siebert - Technologietag Medizintechnik

Wie kurz ist „ultrakurz“? Was sind die Vorteile ultrakurzer Pulse? Wie werden ultrakurze Pulse erzeugt? Was kann man mit ultrakurzen Pulsen machen? Was kann der TruMicro 5000? Was sollte man sich merken?

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TruMicro 5000 – Regenerativer Verstärker

Scheibe als aktives Medium

Oszillator Seed Laser

ScheibenVerstärker

Höchste Spitzenleistung

Erzeugt Pikosekunden-Pulse mit niedriger Pulsenergie

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Externer Modulator

Wie kurz ist „ultrakurz“? Was sind die Vorteile ultrakurzer Pulse? Wie werden ultrakurze Pulse erzeugt? Was kann man mit ultrakurzen Pulsen machen? Was kann der TruMicro 5000? Was sollte man sich merken?

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Abtrag dünner Schichten

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Schneiden von Kunststofffolie (PI, PET, PC, PMMA…)

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Schneiden, Ritzen und Bohren von Keramik

100 µm

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Schneiden von Saphir

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Schneiden von dünnem Glas

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Gravur von Nuten in Stahl

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Bohren von Stahl

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Schneiden von Stents Nitinol

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Wie kurz ist „ultrakurz“? Was sind die Vorteile ultrakurzer Pulse? Wie werden ultrakurze Pulse erzeugt? Was kann man mit ultrakurzen Pulsen machen? Was kann der TruMicro 5000? Was sollte man sich merken?

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TruMicro Serie 5000  Ultrakurze Pulse für kalte Bearbeitung: 6 ps  Leistungsstark: -100 W IR - 60 W grün - 15 W UV  Industrietauglich: - Doppelte Leistungsregelung für Prozess-Stabilität - Externer Modulator für stabile Strahlparameter

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Wie kurz ist „ultrakurz“? Was sind die Vorteile ultrakurzer Pulse? Wie werden ultrakurze Pulse erzeugt? Was kann man mit ultrakurzen Pulsen machen? Was kann der TruMicro 5000? Was sollte man sich merken?

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Zusammenfassung  Ultrakurze Pulse bearbeiten kalt  Die Bearbeitungsqualität ist sehr hoch  Es können Materialien bearbeitet werden, die konventionell nur schwer bearbeitet werden können  Prozess-Stabilität durch Leistungsregelung und externe Modulation

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