Untersuchung der Schmelzdynamik beim Laserstrahlbohren zur Qualitäts- und Effizienzsteigerung

• Applicant: Professor Dr. Friedrich Dausinger
• Subject Area: Primary Shaping and Reshaping Technology, Additive Manufacturing
• Term: from 2004 to 2010
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5431753

Die zunehmende industrielle Bedeutung des Lasers zur Fertigung von Mikrobohrungen ist auf die Möglichkeit der Erstellung von extrem kleinen Strukturen mit hoher Präzision zurückzuführen. In diesem Zusammenhang wirken sich vor allem die bei diesem thermischen Abtragsprozess meist zurückbleibenden Schmelzablager-ungen qualitätsmindemd aus. Höchste Präzision kann bisher nur mit in wirtschaftlicher Hinsicht unbefriedigender Effizienz erzielt werden. Im Rahmen dieses Forschungsvorhabens sollen daher gezielt die wissenschaftlichen Grundlagen erarbeitet werden, um aus dem Verständnis der Schmelzdynamik während des Bohrprozesses geeignete Fertigungsstrategien zur Erweiterung der Prozessgrenzen hinsichtlich Qualität und Effizienz ableiten zu können. Das bislang nur lückenhafte Verständnis der Schmelzdynainik beim Laserbohren resultiert aus der Komplexität des mit hoher Dynamik, hohen Temperaturen und extremen Drücken in Mikrometerskalen ablaufenden Prozesses. Diese Lücken sollen im beantragten Projekt durch eine Kombination von mehreren diagnostischen Verfahren wie mikroskopische Analysen der Schmelzrückstände und Hochgeschwindigkeitsvideos mit speziellen Versuchsdurchführungen zur Beobachtung von Schmelzfluss und -austrieb für einen weiten Bereich von Laserparametem und Bohrstrategien geschlossen werden. Aus den gewonnen Erkenntnissen sollen sich technische Regeln ableiten lassen zur anwendungsspezifischen Optimierung des Bohrprozesses hinsichtlich Qualität und Effizienz.

• DFG Programme: Priority Programmes
• Subproject of: SPP 1139: Extension of the Process Limits in Materials Processing with Laser Radiation
• Participating Person: Peter Berger