Untersuchung der Schmelzdynamik beim Laserstrahlbohren zur Qualitäts- und Effizienzsteigerung

• Antragsteller: Professor Dr. Friedrich Dausinger
• Fachliche Zuordnung: Ur- und Umformtechnik, Additive Fertigungsverfahren
• Förderung: Förderung von 2004 bis 2010
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5431753

Die zunehmende industrielle Bedeutung des Lasers zur Fertigung von Mikrobohrungen ist auf die Möglichkeit der Erstellung von extrem kleinen Strukturen mit hoher Präzision zurückzuführen. In diesem Zusammenhang wirken sich vor allem die bei diesem thermischen Abtragsprozess meist zurückbleibenden Schmelzablager-ungen qualitätsmindemd aus. Höchste Präzision kann bisher nur mit in wirtschaftlicher Hinsicht unbefriedigender Effizienz erzielt werden. Im Rahmen dieses Forschungsvorhabens sollen daher gezielt die wissenschaftlichen Grundlagen erarbeitet werden, um aus dem Verständnis der Schmelzdynamik während des Bohrprozesses geeignete Fertigungsstrategien zur Erweiterung der Prozessgrenzen hinsichtlich Qualität und Effizienz ableiten zu können. Das bislang nur lückenhafte Verständnis der Schmelzdynainik beim Laserbohren resultiert aus der Komplexität des mit hoher Dynamik, hohen Temperaturen und extremen Drücken in Mikrometerskalen ablaufenden Prozesses. Diese Lücken sollen im beantragten Projekt durch eine Kombination von mehreren diagnostischen Verfahren wie mikroskopische Analysen der Schmelzrückstände und Hochgeschwindigkeitsvideos mit speziellen Versuchsdurchführungen zur Beobachtung von Schmelzfluss und -austrieb für einen weiten Bereich von Laserparametem und Bohrstrategien geschlossen werden. Aus den gewonnen Erkenntnissen sollen sich technische Regeln ableiten lassen zur anwendungsspezifischen Optimierung des Bohrprozesses hinsichtlich Qualität und Effizienz.

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