FKM 2009
Heft Nummer 300
Vorhaben Nr. 274
Preis: Euro 130,00
Mitglieder Preis: Euro 65,00

Kurzfassung:
Der Laser als Werkzeug zeichnet sich durch hohe Präzision, Verschleißfreiheit sowie geringen Wärmeeintrag aus und hält daher in immer mehr Bereichen der industriellen Fertigung Einzug. Neben Schneid- und Schweißapplikationen in der Metallbearbeitung werden laserstrahlbasierte Verfahren bei der Herstellung von feinwerk- und mikrotechnischen Bauteilen eingesetzt und dienen hier u.a. zum Strukturieren, Reinigen und Markieren. Da bei diesen Applikationen hohe Spitzenleistungen gefordert sind, werden bislang gepulste CO2- und Nd:YAG-Laser und Excimer-Laser eingesetzt. Im Vergleich zu den konventionellen Strahlquellen bieten Diodenlaser einen deutlich höheren Wirkungsgrad, kompakte Abmessungen und einen wartungsfreien Betrieb bei einer Lebensdauer von 20.000 stunden. Ferner shd Diodenlaser mit Wellenlängen zwischen 800 und 1000 nm verfügbar, so dass die Wellenlänge an die Anforderungen der Anwendung angepasst werden kann. Vorraussetzung für den sinnvollen Einsatz von Diodenlasern ist die Möglichkeit, diese Strahlquellen gepulst zu betreiben, um Leistungsdichten von mehreren MW / cm"²  zu erreichen. Im Rahmen dieses Vorhabens wurde untersucht, inwieweit für den cw-Betrieb optimierte Diodenlaser als Strahlquellen für den Pulsbetrieb geeignet sind. Hierbei konnte gezeigt werden, dass eine I Ofache Pulsüberhöhung im Vergleich zum cw-Betrieb erreicht werden kann. Für verschiedene Diodenlaser wurden im Pulsbetrieb Ausgangsleistung, Nah- und Fernfeldverteilung. Polarisation und Emissionswellenlänae vermessen. Basierend auf diesen Ergebnissen würde ein Demonstrator aufgebaut, mit iem erfolgreich Abtrags- und Beschriftungsversuche sowie Faserkopplungsversuche durchgeführt wurden. Das Ziel des Forschungsvorhabens wurde erreicht.

Berichtsumfang:
142 C., 127 Abb., 10 Tab., 24 Lit.

Beginn der Arbeiten:
01.09.2005

Ende der Arbeiten:
31.03.2008

Zuschussgeber:
BMWi I AiF-Nr. 14 508 N

Forschungsstelle:
Fraunhofer Institut Lasertechnik, Aachen

Leitung:
Prof. Dr. rer. nat. Reinhart Poprawe

Bearbeiter und Verfasser:
Dipl.-lng. M. Traub
Dipl.-Phys. Carsten Johnigk
Dipl. Ing. M. Bock

Obmann des Arbeitskreises:
Dr. W. Barkhausen, Clean-Lasersysteme GmbH,
Herzogenrath

Vorsitzender des Beirats:
Dipl.-lng. H. Linn,
LINN HIGH THERM GmbH, Hirschbach