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Technologie Ultrakurzpulslaser (UKP-Laser) - TRUMPF Laser

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<strong>Technologie</strong> <strong>Ultrakurzpulslaser</strong> (<strong>UKP</strong>-<strong>Laser</strong>)<br />

Christof Siebert<br />

Leiter Branchenmanagement Mikro<br />

<strong>TRUMPF</strong> <strong>Laser</strong>- und Systemtechnik GmbH<br />

Ditzingen<br />

<strong>UKP</strong>-<strong>Laser</strong> © <strong>TRUMPF</strong><br />

Christof Siebert - <strong>Technologie</strong>tag Medizintechnik


Wie kurz ist „ultrakurz“<br />

Was sind die Vorteile ultrakurzer Pulse<br />

Wie werden ultrakurze Pulse erzeugt<br />

Was kann man mit ultrakurzen Pulsen machen<br />

Was kann der TruMicro 5000<br />

Was sollte man sich merken<br />

<strong>UKP</strong>-<strong>Laser</strong> © <strong>TRUMPF</strong><br />

Christof Siebert - <strong>Technologie</strong>tag Medizintechnik


Wie kurz ist „ultrakurz“<br />

Was sind die Vorteile ultrakurzer Pulse<br />

Wie werden ultrakurze Pulse erzeugt<br />

Was kann man mit ultrakurzen Pulsen machen<br />

Was kann der TruMicro 5000<br />

Was sollte man sich merken<br />

<strong>UKP</strong>-<strong>Laser</strong> © <strong>TRUMPF</strong><br />

Christof Siebert - <strong>Technologie</strong>tag Medizintechnik


Zeitskalen: Wie kurz ist „ultrakurz“<br />

1 Sekunde (s) = 10 -0 s = 1 s<br />

1 Millisekunde (ms) = 10 -3 s = 0,001 s<br />

1 Mikrosekunde (µs) = 10 -6 s = 0,000 001 s<br />

1 Nanosekunde (ns) = 10 -9 s = 0,000 000 001 s<br />

1 Pikosekunde (ps) = 10 -12 s = 0,000 000 000 001 s<br />

Lichtgeschwindigkeit: 300 tsd. Kilometer / Sekunde bzw. 0,3mm / ps<br />

TruMicro 5000 Pulse ≈ 2 mm<br />

≈ Abstand Erde-Mond / 1 Sekunde<br />

<strong>UKP</strong>-<strong>Laser</strong> © <strong>TRUMPF</strong><br />

Christof Siebert - <strong>Technologie</strong>tag Medizintechnik


Wie kurz ist „ultrakurz“<br />

Was sind die Vorteile ultrakurzer Pulse<br />

Wie werden ultrakurze Pulse erzeugt<br />

Was kann man mit ultrakurzen Pulsen machen<br />

Was kann der TruMicro 5000<br />

Was sollte man sich merken<br />

<strong>UKP</strong>-<strong>Laser</strong> © <strong>TRUMPF</strong><br />

Christof Siebert - <strong>Technologie</strong>tag Medizintechnik


Ultrakurze Pulse bearbeiten KALT!<br />

• <strong>Laser</strong>puls trifft auf Werkstück<br />

• Elektronen absorbieren die Energie<br />

• Elektronen übertragen Energie an<br />

Atomrümpfe ⇒ lokalisierte Wärme<br />

<br />

• Material sublimiert, bevor es die<br />

Umgebung aufheizen kann<br />

• Minimale Wärmeeinflusszone<br />

<strong>UKP</strong>-<strong>Laser</strong> © <strong>TRUMPF</strong><br />

Christof Siebert - <strong>Technologie</strong>tag Medizintechnik


Ultrakurze Pulse bearbeiten KALT!<br />

• <strong>Laser</strong>puls trifft auf Werkstück<br />

• Elektronen absorbieren die Energie<br />

• Elektronen übertragen Energie an<br />

Atomrümpfe ⇒ lokalisierte Wärme<br />

<br />

• Material sublimiert, bevor es die<br />

Umgebung aufheizen kann<br />

• Minimale Wärmeeinflusszone<br />

<strong>UKP</strong>-<strong>Laser</strong> © <strong>TRUMPF</strong><br />

Christof Siebert - <strong>Technologie</strong>tag Medizintechnik


Wie kurz ist „ultrakurz“<br />

Was sind die Vorteile ultrakurzer Pulse<br />

Wie werden ultrakurze Pulse erzeugt<br />

Was kann man mit ultrakurzen Pulsen machen<br />

Was kann der TruMicro 5000<br />

Was sollte man sich merken<br />

<strong>UKP</strong>-<strong>Laser</strong> © <strong>TRUMPF</strong><br />

Christof Siebert - <strong>Technologie</strong>tag Medizintechnik


TruMicro 5000 – Regenerativer Verstärker<br />

Scheibe als<br />

aktives Medium<br />

Oszillator<br />

Seed <strong>Laser</strong><br />

Erzeugt Pikosekunden-Pulse<br />

mit niedriger Pulsenergie<br />

Scheiben-<br />

Verstärker<br />

Höchste<br />

Spitzenleistung<br />

Externer<br />

Modulator<br />

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Christof Siebert - <strong>Technologie</strong>tag Medizintechnik


Wie kurz ist „ultrakurz“<br />

Was sind die Vorteile ultrakurzer Pulse<br />

Wie werden ultrakurze Pulse erzeugt<br />

Was kann man mit ultrakurzen Pulsen machen<br />

Was kann der TruMicro 5000<br />

Was sollte man sich merken<br />

<strong>UKP</strong>-<strong>Laser</strong> © <strong>TRUMPF</strong><br />

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Abtrag dünner Schichten<br />

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Schneiden von Kunststofffolie (PI, PET, PC, PMMA…)<br />

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Schneiden, Ritzen und Bohren von Keramik<br />

100 µm<br />

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Schneiden von Saphir<br />

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Schneiden von dünnem Glas<br />

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Gravur von Nuten in Stahl<br />

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Bohren von Stahl<br />

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Schneiden von Stents<br />

Nitinol<br />

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Wie kurz ist „ultrakurz“<br />

Was sind die Vorteile ultrakurzer Pulse<br />

Wie werden ultrakurze Pulse erzeugt<br />

Was kann man mit ultrakurzen Pulsen machen<br />

Was kann der TruMicro 5000<br />

Was sollte man sich merken<br />

<strong>UKP</strong>-<strong>Laser</strong> © <strong>TRUMPF</strong><br />

Christof Siebert - <strong>Technologie</strong>tag Medizintechnik


TruMicro Serie 5000<br />

• Ultrakurze Pulse für kalte<br />

Bearbeitung: 6 ps<br />

• Leistungsstark:<br />

-100 W IR<br />

- 60 W grün<br />

- 15 W UV<br />

• Industrietauglich:<br />

- Doppelte Leistungsregelung für<br />

Prozess-Stabilität<br />

- Externer Modulator für stabile<br />

Strahlparameter<br />

<strong>UKP</strong>-<strong>Laser</strong> © <strong>TRUMPF</strong><br />

Christof Siebert - <strong>Technologie</strong>tag Medizintechnik


Wie kurz ist „ultrakurz“<br />

Was sind die Vorteile ultrakurzer Pulse<br />

Wie werden ultrakurze Pulse erzeugt<br />

Was kann man mit ultrakurzen Pulsen machen<br />

Was kann der TruMicro 5000<br />

Was sollte man sich merken<br />

<strong>UKP</strong>-<strong>Laser</strong> © <strong>TRUMPF</strong><br />

Christof Siebert - <strong>Technologie</strong>tag Medizintechnik


Zusammenfassung<br />

• Ultrakurze Pulse bearbeiten kalt<br />

• Die Bearbeitungsqualität ist sehr<br />

hoch<br />

• Es können Materialien bearbeitet<br />

werden, die konventionell nur<br />

schwer bearbeitet werden können<br />

• Prozess-Stabilität durch<br />

Leistungsregelung und externe<br />

Modulation<br />

<strong>UKP</strong>-<strong>Laser</strong> © <strong>TRUMPF</strong><br />

Christof Siebert - <strong>Technologie</strong>tag Medizintechnik

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