Bayreuth 1998 – wissenschaftliches Programm
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K: Kurzzeitphysik
K 4: Laser-Systeme und -Anwendungen
K 4.4: Vortrag
Dienstag, 10. März 1998, 14:45–15:00, H8
Strukturieren von synthetischen monokristallinen Diamanten mit Metalldampflasern — •M. Wilfert 1, H.W. Bergmann 1 und V. Kalinitchenko 2 — 1Lehrstuhl Metallische Werkstoffe, Univ. Bayreuth — 2ADAMAS, Minsk
Die Strukturierung großer (1ct) monokristalliner Industriediamanten mit Lasern eröffnet ein weites Marktfeld im Werkzeugsektor. Ausgehend von den Strahleigenschaften von CuBr- und CVL- Lasern bei Wellenlängen im sichtbaren Spektralbereich und Pulslängen im ns- Zeitregime bietet sich zum einen die Möglichkeit, Diamanten in flexibler Form zu strukturieren, zum anderen die bei anderen Verfahren nötige Fertigungstiefe zu umgehen. Beim Bohren spielt die Erhöhung der Pulsleistung für die Tiefe der Bohrung eine untergeordnete Rolle, beeinflußt jedoch erheblich den Durchmesser. Die Tiefe des Bohrlochs ist über die Pulszahl einzustellen. Der angenommene Mechanismus beruht auf der Verbrennung des Kohlenstoffs durch den in der Umgebung enthaltenen Luftsauerstoff. Eine Erhöhung der Leistungsdichte über die optische Durchbruchsdichte beeinflußt daher nicht die Tiefe, da hier im Gegensatz zu Metallen kein mechanisches Verdrängen der Materie erfolgt. Begrenzend für die Vortriebsgeschwindigkeit ist die Zuführung von reaktionsfähigem Gas an die Bearbeitungsstelle und ist daher auf die maximale Zuströmgeschwindigkeit reduziert. Die Übertragung der Kenntnisse auf den 3d-Formabtrag ermöglicht die Herstellung von Strukturen mit glatten, nahezu senkrechten Wänden.