Anwendungsbeispiele

Pumpen von Farbstofflasern mit hoher Repetionsrate bis in den KHz-Bereich

Datenblatt
zum INNOSLAB-gepumpten
Farbstofflaser Fa. Sirah

Herstellung von Solarzellen:
Erzeugung einer isolierenden Randschicht durch Laser-Abtrag der Dünnschichten einer Solarzelle im Randbereich

Struktuierung von Dünnschichten auf monokristallinen Si-Solarzellen

Das Bild rechts zeigt einen Glaswürfel, in den mit einem gütegeschalteten INNOSLAB-Laser eine präzise Bohrung eingebracht wurde. Besonderheit des Verfahrens ist, das der Bohrungsquerschnitt entlang der Bohrung verändert werden kann und das Aspektverhältnis der Bohrung nahezu beliebig gewählt werden kann.

Die Bohrung im vergrößerten Bild rechts hat einen quadratischen Querschnitt mit 1 mm Kantenlänge und eine konische Erweiterung in der Mitte mit kreisförmigem Querschnitt.

Die waagerechte Bohrung im Bild hat einen Durchmesser von 0,6 mm, auch Bohrungen mit 0,1 mm wurden schon in 4 mm dickem Glas erzeugt.

(Zur besseren Visualisierung wurden die Bohrungen mit einer farbigen Flüssigkeit gefüllt.)

Das Bild rechts wurde in das Innere einer Glasscheibe graviert. Mit INNOSLAB-Lasern können solche Prozesse mit bis zu 20 mal höherer Geschwindigkeit und mit bis zu 2-fach feinerer Auflösung durchgeführt werden, jeweils verglichen mit herkömmlichen Lasern.

Damit kann die Produktivität des Prozesses erheblich gesteigert werden.

Mit dem gütegeschalteten Innoslablaser kann Flachglas einfach und mit hoher Geschwindigkeit geschnitten werden, indem kurz unter der Oberfläche winzige Spannungsrisse in das Glas eingebracht werden. Das Flachglas kann dann sehr leicht mechanisch getrennt werden.

Das Bild rechts zeigt 4 mm starkes Flachglas, daß mit ca. 2 m/s getrennt wurde. Das Verfahren ist auf nahezu beliebige Glasdicken skalierbar.

Neben diesem Ritzen kann das Glas auch durch einen Abtragsprozess wie beim Bohren von Glas direkt geschnitten werden, allerdings mit geringeren Geschwindigkeiten.

Das rechts gezeigt Bohrloch in 1 mm starkes Saphir wurde mit dem gepulsten INNOSLAB IS-laser erzeugt. Die Pulsleistung betrug 300 W, die Pulslänge 0,2 ms und die wiederholfrequenz des Lasers war 1 kHz.

Die kurze Pulslänge, in Verbindung mit der hohen Wiederholrate, macht den INNOSLAB-Laser zum idealen Werkzeug zur gezielten Modifikation von Oberflächen. Beispielsweise können Werkzeugformen ohne mechanischen Kontakt mit einem Werkzeug poliert werden. Im Bild rechts ist ein Werkstück gezeigt, das mit einem INNOSLAB-Laser auf eine Restrauhigkeit von ra=0,6 Mikrometer poliert wurde; mit herkömmlichen Lasern kann nur ra= 2 Mikrometer erreicht werden.

(Mit freundlicher Genehmigung Fraunhofer-Institut für Laser Technik)

Gravieren in Kupfer und Werkzeugstahl: Die typische Tiefe der im Bild gezeigten Strukturen beträgt 0,5 mm. Zum Einsatz kam ein INNOSLAB IS-laser bei einer mittleren Leistung von ca. 10 W und einer Pulsrate von 30 kHz.

(In Kooperation mit Fraunhofer-Institut für Lasertechnik , Aachen)

Trepanierbohren eines VA-Blechs mit einem INNOSLAB IS-Laser: die mittlere Leistung bei dem Trepanierprozess war 15 W, die Pulsrate 12 kHz.

(In Kooperation mit Fraunhofer-Institut für Lasertechnik , Aachen)

Mit der Technologie des "Selective Laser Powder Remelting" (SLPM) können dreidimensionale Funktionsprototypen aus einer Vielzahl von metallischen Werkstoffen erzeugt werden, auf der Basis der CAD-daten und des entsprechenden Metallpulvers. Da der INNOSLAB-Laser hohe Ausgangsleistung mit hoher Strahlqualität kombiniert und deshalb auf einen Fokuspunkt gebündelt werden kann, der erheblich kleiner ist als der herkömmlicher Laser, kann die Genauigkeit und die Geschwindigkeit des SLPM-Prozesses erheblich gesteigert werden.

(Mit freundlicher Genehmigung Fraunhofer-Institut für Laser Technik)