Hannover 2010 – wissenschaftliches Programm

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K: Fachverband Kurzzeitphysik

K 5: Laseranwendungen und Lasermaterialbearbeitung II

K 5.1: Vortrag

Donnerstag, 11. März 2010, 14:00–14:15, F 442

3D-Mikrostrukturierung von Metallen und Hartstoffen mit Femtosekundenlaserstrahlung — •Andy Engel¹, Manuel Pfeiffer¹, Steffen Wießmantel¹, Hagen Grüttner¹ und Günter Reiße² — ¹Hochschule Mittweida, Technikumplatz 17, 09648 Mittweida, Germany — ²Laserinstitut Mittelsachsen e.V., Technikumplatz 17, 09648 Mittweida, Germany

Die Ergebnisse der Lasermikrostrukturierung (Lasersystem: Clark-MXR CPA 2010, Wellenlänge 775 nm, Repetitionsrate 1 kHz, maximale Pulsenergie 1 mJ, Pulsdauer 150 fs) von Elektrolytkupfer CW004A, Messing 2.0401, Stahl THYRODUR 2990 (X100CrMoV8-1-1) und Wolframkarbidhartmetall werden vorgestellt. Zu Beginn wird auf die durchgeführten grundlegenden Abtragsuntersuchungen an den jeweiligen Materialien sowie die Optimierung der Prozess- und Bearbeitungsparameter eingegangen. Der Einfluss verschiedener Prozessgase auf das Bearbeitungsergebnis wird dargestellt. Die in den untersuchten Materialien realisierten Mikrostrukturen wie Bohrungen, Gräben, Vertiefungen und auch komplexe 3D-Stukturen wie Pyramiden und Halbkugeln weisen eine sehr gute Kantensteilheit, ebene, gleichmäßige Strukturkanten und eine geringe mittlere Rauhigkeiten (Ra kleiner 100 nm) des Strukturbodens auf. Im Rahmen der ebenfalls durchgeführten EDX-Analysen wurde in den strukturierten Oberflächenbereichen keine Entmischung bzw. Änderung der chemischen Zusammensetzung beobachtet.