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Fraunhofer entwickelt neue Lasergeneration

Fraunhofer entwickelt neue Lasergeneration

Weg frei für eine neue Lasergeneration! Die Fraunhofer-Institute für Lasertechnik ILT und für Angewandte Optik und Feinmechanik IOF entwickeln im gemeinsamen Cluster of Excellence »Advanced Photon Sources« Ultrakurzpulslaser mit besonders hohen mittleren Leistungen für Industrie und Forschung. Bis 2022 werden Laser im 10-kW-Bereich anvisiert – Systeme, die die Leistungen herkömmlicher Laser um eine Größenordnung übertreffen sollen. Neben der Erforschung von Einsatzmöglichkeiten durch 10 weitere Fraunhofer-Institute und der Entwicklung zugehöriger Systemtechniken ist ein Ziel der Projektpartner, mit dieser disruptiven Technik die internationale Technologieführerschaft bei Hochleistungs-UKP-Lasersystemen zu sichern.

UKP-Laser erzeugen im Fokus selbst bei vergleichsweise kleinen Pulsenergien extrem hohe Intensitäten. Lange Zeit wurden sie lediglich in der Grundlagenforschung eingesetzt. Die Entwicklung hocheffizienter, leistungsstarker Pumpdioden ermöglichte die Nutzung neuer Lasermedien, insbesondere Ytterbium-dotierter Fasern und Kristalle. Darauf basierende UKP-Laser haben in den letzten Jahren mittlere Laserleistungen und eine Robustheit erreicht, die auch industrielle Anwendungen möglich machen.

Für Anwendungen in der Mikromaterialbearbeitung haben UKP-Laser zwei wesentliche Vorteile: Einerseits können sie praktisch alle Materialien bearbeiten. Anderseits ist der Abtrag besonders präzise und dadurch schonend, da durch die ultraschnelle Wechselwirkung kaum Wärme im angrenzenden Material verbleibt. Deshalb waren diese Laser schon früh für die Medizintechnik interessant, beispielsweise für Augenoperationen durch das Femto-LASIK Verfahren.

Im Hinblick auf wirtschaftliche Bearbeitungsgeschwindigkeiten beim Schneiden von ultraharten Keramikmaterialien und faserverstärkten Kunststoffen reicht die Leistung aktueller UKP-Laser der 100-W-Klasse oft nicht aus. Getrieben durch die Anwendungspotenziale in der Industrie und den Bedarf der Grundlagenforschung, haben es sich die »Advanced Photon Sources«-Partner zum Ziel gesetzt, die mittlere Leistung der UKP-Quellen an den Fraunhofer-Instituten ILT und IOF bis in den 10-kW-Bereich zu erhöhen. Mit einem Budget von 10 Millionen Euro für die ersten drei Jahre sollen Strahlquellen für Applikationen entwickelt und erprobt werden.

Bild: Fraunhofer IOF, Jena

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Veröffentlicht von

Martina Klein

Die zunehmende Vernetzung auf allen Ebenen fasziniert mich – Kommunikation ist alles!

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