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Millionen Impulse pro Sekunde

01.03.2022 - Die technische Entwicklung macht die Fertigung von immer kleineren und komplexeren Teilen essenziell, was wiederum neues Werkzeug integral macht.

Millionen Impulse pro Sekunde

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Hochauflösende OLED Bildschirme sollten den meisten schon im Alltag begegnet sein. In den Displays wird eine Lichtquelle auf eine halbdurchlässige Schicht geworfen, die stellenweise nur für Licht einer bestimmten Wellenlänge transparent ist. Nur dieses Licht kann die Schicht passieren und erzeugt auf der anderen Seite ein gestochen scharfes Bild. Je höher die Auflösung sein soll, desto mikroskopischer muss die halbdurchlässige OLED-Schicht bearbeitet werden und desto präziser müssen die einzelnen Elemente steuerbar sein. Ab welcher Größe stoßen die Herstellungsverfahren an ihre Grenzen?

Noch höhere Präzision

Mehr oder weniger Hitze?

Je filigraner die Oberfläche bearbeitet werden muss, desto mehr Faktoren sind für den Prozess zu berücksichtigen. Selbst Mikro-Fräsen stoßen an ihre Grenzen. Das Schneidewerkzeug erzeugt beim Bearbeiten durch Reibung viel Hitze, welche im minimalistischen Maßstab nicht effektiv abgeleitet werden kann. Das Material verformt sich folglich und der Schnitt wird ungenau.

Eine andere Methode stellt die Bearbeitung mit Laser­techno­logie dar. Zwar entsteht hier weit mehr Hitze als bei herkömmlichen Zerspanungsverfahren, doch der Prozess schafft es, genau diese zu nutzen. Durch die große Menge Hitze, die auf einen winzigen Bereich wirkt, verdampft das Material, noch bevor es die Energie an die umliegende Masse weitergeben kann, fast vollständig.

Anlagen von LPKF

Ein Labor im Labor

Die LPKF Laser & Electronics AG hat das Laser-Fräs-Verfahren in ihrer Anlage “ProtoLaser R4” optimiert. Je kürzer die einzelnen Impulse des Lasers sind, desto weniger überschüssige Hitze wird an das Material weitergegeben. Innerhalb von Picosekunden (Millionstel einer Sekunde) vaporisiert der Laser durch unzählige Impulse die oberste Schicht des Werkstücks.

Durch das neue Verfahren werden bisher unerschlossene Wege eröffnet. Die kompakte Anlage eignet sich dabei perfekt, um neue Prototypen aus bisher schwer zugänglichen Materialien schnell und effizient im eigenen Labor zu produzieren. Dank der Unterstützung der CircutPro Software sowie einer integrierten Mikrokamera wird die Anlage selbst zu einem kleinen Labor.

Die ProtoLaser R4 Anlage erweitert das Produktportfolio der LPKF AG um ein lukratives Werkzeug für die Produktion von Prototypen. Hochauflösende Displays sind dabei nur die Spitze des Eisberges. Integrierte Schaltungen, ultraleichte Solarpaneele und mikroskopische Chips, die Möglich­keiten selbst sind noch nicht vollständig erschlossen.

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Autor Alexander PischelAutor Alexander Pischel ist Innovations-Analyst bei den Alpha Star Fonds. Alpha Star verfolgt mit seinen Aktienfonds das Ziel, in innovative Qualitätsunternehmen aus dem Mittelstand zu investieren. Folgen Sie uns auf Linkedin: Alpha Star / Alexander Pischel.

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