Modifiziertes lasergestütztes elektrochemisches Jet-Verfahren zur 3D-Mikrostrukturierung von Metallen und Legierungen

• Applicant: Professor Dr.-Ing. Frank Vollertsen
• Subject Area: Production Automation and Assembly Technology
• Term: from 2001 to 2008
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5292471

Im beantragten Forschungsvorhaben sollen die wissenschaftlichtechnischen Grundlagen für ein modifiziertes, lasergestütztes elektrochemisches Jet-Verfahren zur 3D-Mikrostrukturierung von Metallen und Legierungen sowie die zugrundeliegenden kombinierten Wechselwirkungen untersucht werden. Hierzu soll mit Hilfe eines reaktiven Flüssigkeitsstrahls in Kombination mit einem Laserstrahl eine massive Erhöhung der chemischen Abtragsraten bei hoher Bearbeitungsqualität gegenüber den konventionellen lasergestützten Verfahrene erzielt werden. Der chemisch reaktive Jet-Strahl, durch den der Laserstrahl in die Bearbeitungszone eingekoppelt wird, ermöglicht dort einen effizienten Austausch und Transport der Reaktanden bei gleichzeitiger lokaler Kühlung. Unter geeigneten Prozeßbedingungen soll erreicht werden, daß ausschließlich im Bereich der Lasereinwirkungszone ein effizienterer chemischer Abtrag (ein Faktor 10 bis 1000 in der Abtragsrate wird gegenüber bisher bekannten Verfahren angestrebt) durch den lasergestützten Jet-Prozeß erfolgt. Weiterhin soll in einem zweiten Schritt mit Hilfe zusätzlicher angelegter äußerer elektrischer Felder der chemische Abtrag unterstützt und kontrolliert werden, wobei das elektrochemische Potential von Elektrolyt und Werkstoff in Bereiche zwischen dem Flade-Potential und der Transpassivität verschoben werden soll, die einen höheren laserinduzierten Abtrag bei gleichzeitiger Steigerung der Bearbeitungsqualität ermöglichen.

• DFG Programme: Research Grants
• Participating Person: Professor Dr.-Ing. Gerd Sepold