Direkte Laser-Synthese von Funktionsschichten durch Laserbestrahlung von Werkstoffoberflächen in reaktiven Atmosphären

• Antragsteller: Professor Dr. Peter Schaaf
• Fachliche Zuordnung: Produktionsautomatisierung und Montagetechnik
• Förderung: Förderung von 2002 bis 2009
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5375543

Die direkte Laser-Synthese von Funktionsschichten stellt einen neuen vielversprechenden Ansatz zur effizienten Herstellung von Oberflächenschichten dar. Dies bedeutet eine beträchtliche Erweiterung der bisherigen Prozessgrenzen und hat hohes technologisches Innovationspotenzial. Durch laser-induzierte Wechselwirkungen von Werkstoffoberflächen mit reaktiven Umgebungen lassen sich bei gezielter Einstellung der beteiligten Prozessparameter höchstwahrscheinlich homogene Funktionsschichten mit herausragenden Eigenschaften herstellen. Das Ziel dieses Projektes ist es beispielhaft Karbid- und Nitridschichten auf Aluminium, Titan und Silizium durch Laser-Synthese herzustellen und dabei die Bedeutung der einzelnen Prozessparameter aufzudecken, um somit eine gezielte Steuerung der Prozesse zu ermöglichen. Dies umfasst die Untersuchung der Zusammenhänge von Kurzpuls-Laser-Effekten, der Dynamik von Wärmeleitung, Schmelze, Plasma, reaktivem Gas und zudem des Materietransportes innerhalb und zwischen diesen einzelnen Bereichen der laserbestrahlten Oberflächen. Hierzu wird eine Reihe von komplementären Methoden angewandt, die in dieser Kombination nur seiten zur systematischen Untersuchung von Lasermaterialbearbeitungsprozessen angewandt wurden.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 1139: Erweiterung der Prozessgrenzen bei der Werkstoffbearbeitung mit Laserstrahlung