Onderzoekers Fraunhofer ILT knippen laserstraal op in zestien laserstralen

Geplaatst door De redactie

De onderzoekers van het Fraunhofer ILT slagen erin om één laserstraal op te knippen in zestien laserstralen. Daarmee bewerken ze gelijktijdig op zestien punten bijvoorbeeld een gereedschap of ze verbeteren de tribologische eigenschappen van metalen delen.

De multistraaltechnologie is ontwikkeld door het Fraunhofer ILT. Het gaat bij deze innovatie om twee zaken. Allereerst is een supersnelle scanner ontwikkeld, die met 350 meter per seconde de laserstralen over het oppervlak kan leiden. Daarnaast zet men een nieuw type optiek in, dat tussen de laserkop en de scanner in wordt geplaatst. Dit Diffractief Optisch Element (DOE) verdeelt de laserstraal in zestien deelstralen. Zo kun je dus op zestien plekken tegelijk op het werkstuk het oppervlak bewerken. Daarmee vertienvoudigt de bewerkingssnelheid. In een test in het ILT-laboratoria zijn de onderzoekers er in geslaagd de laserstraal in 144 deelstralen op te delen. Dat zou een nog veel hogere productiviteit opleveren. Dankzij deze twee innovaties gebruikt het Fraunhofer ILT nu een ultrakortepulslaser voor het aanbrengen van microstructuren in oppervlakken.

 

Het gaat om structuren van enkele micrometers diep. Tot nog toe gebeurt zoiets doorgaans met een mechanische bewerking of een nanosecondelaser, die economisch gezien minder effectief is. Ultrakortepulslasers, laserbronnen die met hoog vermogen beschikbaar zijn, hadden het nadeel dat je teveel warmte inbrengt. Dat leidt tot beschadigingen aan het oppervlak, die je weer moet nabewerken. Ook ligt de snelheid, waarmee je met dit type laser materiaal weghaalt, te laag. Door de laserstraal in zestien stralen te ontleden, reduceer je de hoeveelheid warmte die je inbrengt, maar bewerk je wel met een hoge intensiteit. Dat levert zeer precieze structuren op, tot slechts enkele honderden nanometers diep, die niet meer nabewerkt hoeven te worden. De snelheid verbetert doordat je op zestien plaatsen tegelijk dezelfde structuur kunt aanbrengen.

 

De onderzoekers zoeken nu partners uit de industrie om het prototype van de machine die ze hebben gebouwd industrierijp te maken. Tijdens een tweedaagse workshop in april over ultrakortepulslasers (www.ultrakurzpulslaser.de) presenteren ze de resultaten van hun onderzoek.