Handbuch der Nanoanalytik Steiermark 2005 - lamp.tugraz.at

Institutionen
I14: Laserzentrum Leoben, JR
I14: Das Laserzentrum
Leoben (LZL) der JOANNE-
UM RESEARCH Forschungsgesellschaft
mbH
Das Laserzentrum Leoben (LZL) wurde 1989
partnerschaftlich von der JOANNEUM RESEARCH
Forschungsgesellschaft mbH und dem Institut für
Metallkunde und Werkstoffprüfung der Montanuniversität
Leoben gegründet. Aufgrund der wissenschaftlichen
Basis stand die Entwicklung von
Lasermaterialbearbeitungsprozessen mit starkem
Bezug zur Werkstofftechnik von Beginn an im Vordergrund
und beeinflusst bis heute ganz wesentlich
die strategische Ausrichtung des Laserzentrums.
Vorrangiges Ziel im Forschungsschwerpunkt
„Laserproduktionstechnik 2D(3D)“ ist die Unterstützung
heimischer Unternehmen bei der Einführung
und Etablierung der Lasermaterialbearbeitung im
Bereich von Fertigung und Produktion. Seit den
ersten industriellen Anwendungen der Lasertechnik
in den späten 80er Jahren konnte sich diese neue
Technologie in vielen Bereichen der industriellen
Fertigung bereits etablieren. Am Laserzentrum
Leoben macht man sich die Kraft des Laserlichts
vor allem in den Fertigungsschritten Schweißen,
Legieren und Beschichten zunutze – hier werden
innovative Prozesse entwickelt, die völlig neue
Werkstoffe, Materialpaarungen, Fertigungs- und
Konstruktionslösungen erschließen.
Neben fundiertem, werkstoffkundlichem Wissen,
gepaart mit langjährigem Know-how in der
Prozesstechnik und Anlagensteuerung, verfügen
die Experten des Laserzentrums auch über die
nötige Erfahrung, um die entwickelten Produkte
und Prozesse in die Serienfertigung überzuleiten.
Vor allem dieser interdisziplinäre Ansatz macht das
LZL zu einem kompetenten Entwicklungspartner,
der innovativen Industrieunternehmen Lösungen
aus einer Hand bieten kann – von Werkstoffdesign
und Produktentwicklung über die Umsetzung in
industrietaugliche Prozesse bis hin zur Fertigung
von Kleinserien und Beratung bei der „Materialbearbeitung
mit der Kraft des Lichts“.
Im Forschungsschwerpunkt „Laserdünnschichttechnik“
besteht eine enge Verknüpfung mit dem
Bereich Nanotechnologie und Nanoanalytik. Mit
Hilfe eines physikalischen Beschichtungsverfahrens
werden amorphe und nanostrukturierte Beschichtungen
mit Schichtdicken im Bereich von
wenigen Nanometern bis in den Mikrometerbereich
hergestellt. Das Verfahren der Pulsed Laser Deposition
(PLD) eignet sich für eine breite Palette von
Schichtwerkstoffen, z.B. Metalle, Oxide, Nitride und
Karbide. Der Schichtwerkstoff wird dabei in einer
Vakuumkammer durch gepulste Laserstrahlen in
Dampf umgewandelt, der an der Substratoberfläche
zu einer dünnen Schicht kondensiert. Die
hohen Teilchenenergien im erzeugten Dampf führen
zu besonders guter Schichthaftung bei niedrigen
Beschichtungstemperaturen. Mit einem neu entwickelten
Hybridprozess (HybridPLD) können die
Vorteile des PLD-Verfahrens mit konventionellen
Methoden (gepulstes Magnetronsputtern, Ionenstrahlreinigung
und -beschichtung) kombiniert
werden (s. Abb. 1).
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