Handbuch der Nanoanalytik Steiermark 2005 - lamp.tugraz.at
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Institutionen<br />
I14: Laserzentrum Leoben, JR<br />
I14: Das Laserzentrum<br />
Leoben (LZL) <strong>der</strong> JOANNE-<br />
UM RESEARCH Forschungsgesellschaft<br />
mbH<br />
Das Laserzentrum Leoben (LZL) wurde 1989<br />
partnerschaftlich von <strong>der</strong> JOANNEUM RESEARCH<br />
Forschungsgesellschaft mbH und dem Institut für<br />
Metallkunde und Werkstoffprüfung <strong>der</strong> Montanuniversität<br />
Leoben gegründet. Aufgrund <strong>der</strong> wissenschaftlichen<br />
Basis stand die Entwicklung von<br />
Laserm<strong>at</strong>erialbearbeitungsprozessen mit starkem<br />
Bezug zur Werkstofftechnik von Beginn an im Vor<strong>der</strong>grund<br />
und beeinflusst bis heute ganz wesentlich<br />
die str<strong>at</strong>egische Ausrichtung des Laserzentrums.<br />
Vorrangiges Ziel im Forschungsschwerpunkt<br />
„Laserproduktionstechnik 2D(3D)“ ist die Unterstützung<br />
heimischer Unternehmen bei <strong>der</strong> Einführung<br />
und Etablierung <strong>der</strong> Laserm<strong>at</strong>erialbearbeitung im<br />
Bereich von Fertigung und Produktion. Seit den<br />
ersten industriellen Anwendungen <strong>der</strong> Lasertechnik<br />
in den späten 80er Jahren konnte sich diese neue<br />
Technologie in vielen Bereichen <strong>der</strong> industriellen<br />
Fertigung bereits etablieren. Am Laserzentrum<br />
Leoben macht man sich die Kraft des Laserlichts<br />
vor allem in den Fertigungsschritten Schweißen,<br />
Legieren und Beschichten zunutze – hier werden<br />
innov<strong>at</strong>ive Prozesse entwickelt, die völlig neue<br />
Werkstoffe, M<strong>at</strong>erialpaarungen, Fertigungs- und<br />
Konstruktionslösungen erschließen.<br />
Neben fundiertem, werkstoffkundlichem Wissen,<br />
gepaart mit langjährigem Know-how in <strong>der</strong><br />
Prozesstechnik und Anlagensteuerung, verfügen<br />
die Experten des Laserzentrums auch über die<br />
nötige Erfahrung, um die entwickelten Produkte<br />
und Prozesse in die Serienfertigung überzuleiten.<br />
Vor allem dieser interdisziplinäre Ans<strong>at</strong>z macht das<br />
LZL zu einem kompetenten Entwicklungspartner,<br />
<strong>der</strong> innov<strong>at</strong>iven Industrieunternehmen Lösungen<br />
aus einer Hand bieten kann – von Werkstoffdesign<br />
und Produktentwicklung über die Umsetzung in<br />
industrietaugliche Prozesse bis hin zur Fertigung<br />
von Kleinserien und Ber<strong>at</strong>ung bei <strong>der</strong> „M<strong>at</strong>erialbearbeitung<br />
mit <strong>der</strong> Kraft des Lichts“.<br />
Im Forschungsschwerpunkt „Laserdünnschichttechnik“<br />
besteht eine enge Verknüpfung mit dem<br />
Bereich Nanotechnologie und <strong>Nanoanalytik</strong>. Mit<br />
Hilfe eines physikalischen Beschichtungsverfahrens<br />
werden amorphe und nanostrukturierte Beschichtungen<br />
mit Schichtdicken im Bereich von<br />
wenigen Nanometern bis in den Mikrometerbereich<br />
hergestellt. Das Verfahren <strong>der</strong> Pulsed Laser Deposition<br />
(PLD) eignet sich für eine breite Palette von<br />
Schichtwerkstoffen, z.B. Metalle, Oxide, Nitride und<br />
Karbide. Der Schichtwerkstoff wird dabei in einer<br />
Vakuumkammer durch gepulste Laserstrahlen in<br />
Dampf umgewandelt, <strong>der</strong> an <strong>der</strong> Substr<strong>at</strong>oberfläche<br />
zu einer dünnen Schicht kondensiert. Die<br />
hohen Teilchenenergien im erzeugten Dampf führen<br />
zu beson<strong>der</strong>s guter Schichthaftung bei niedrigen<br />
Beschichtungstemper<strong>at</strong>uren. Mit einem neu entwickelten<br />
Hybridprozess (HybridPLD) können die<br />
Vorteile des PLD-Verfahrens mit konventionellen<br />
Methoden (gepulstes Magnetronsputtern, Ionenstrahlreinigung<br />
und -beschichtung) kombiniert<br />
werden (s. Abb. 1).<br />
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<strong>Handbuch</strong> <strong>der</strong> <strong>Nanoanalytik</strong> <strong>Steiermark</strong> <strong>2005</strong><br />
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