DPP Femto

Femto Photonic Production

ILT/DPP

Hochbrillantes Laserlicht für die digitale Produktion von morgen

Kein anderes Werkzeug kann annähernd so präzise dosiert und gesteuert werden wie das Werkzeug Licht. Der Laser ist das einzige Werkzeug, das ähnlich schnell „arbeitet“ wie ein Computer „denkt“.

Bereits heute spielen Laser in modernen Produktionsprozessen eine Schlüsselrolle. Die Ansprüche an Qualität und Leistungsfähigkeit, wie beispielsweise reduzierter Materialeinsatz bei verbesserter Stabilität und Belastbarkeit, wachsen kontinuierlich. Klassische Verfahren stoßen hier häufig an ihre Grenzen. Durch den Einsatz von Lasern können z.B. im Automobil- und Flugzeugbau verstärkt Leichtbaukonstruktionen eingesetzt, Schweißverbindungen verbessert und Bearbeitungsgeschwindigkeiten erhöht werden. Der Laser schafft die Voraussetzungen für eine wirtschaftliche und umweltschonende Produktion.

Bemerkenswert ist der Anteil deutscher Akteure am Weltmarkt: Etwa 40 Prozent der weltweit verkauften Strahlquellen und 20 Prozent der Lasersysteme für die Materialbearbeitung stammen aus Deutschland. Beim Einsatz von Lasern in der Produktion sind deutsche Unter-nehmen führend. Diese Stärken gilt es zu erhalten und auszubauen.

DPP Femto – Laserbearbeitung moderner Hightech-Materialien

Mit dem Projekt Femto DPP sollen die Grundlagen der Materialbearbeitung moderner Werkstoffe besser verstanden werden. Ultrakurzpulslaser (UKP) stellen eine Klasse neuer optischer Bearbeitungssysteme dar, mit denen neue Funktionalitäten auf Werkstoffen und Bauteilen erzeugt werden können. Allerdings sind die fundamentalen Zusammenhänge der Wechselwirkung zwischen dem Laserlicht dieser Systeme mit modernen Funktionsmaterialien der digitalen Welt heute noch nicht ausreichend verstanden – viele der relevanten Werkstoffe wie z.B. Saphir oder Diamant sind transparent für das Werkzeug Licht und können nur durch sehr komplexe physikalische Prozesse durch Laserstrahlung bearbeitet werden. Ziel der Partner im Verbundvorhaben Femto DPP ist es jetzt, diese komplexen Zusammenhänge im Detail zu analysieren und somit der Lasertechnologie die Tür zur Bearbeitung elektronischer Bauteile z.B. in der Displayfertigung, bei der Fertigung moderner LEDs oder von Leistungstransistoren zu öffnen.

Kern des Projektes ist die fundamentale Analyse, Simulation und Beschreibung der Wechselwirkung von Laserstrahlung mit scheinbar transparenten Materialien durch die Wissenschaftler der RWTH Aachen. Aufbauend auf diesen grundlegenden Resultaten werden dann für alle relevanten Materialklassen die optimalen Leistungsparameter für die verschiedenen Laserklassen, angepasste Optiken und Systemlösungen abgeleitet und in experimentellen Studien zusammen mit den industriellen Partnern evaluiert. Durch die unmittelbare Zusammenarbeit der Experten der RWTH mit den drei Strahlquellenherstellern Trumpf, Edgewave und Amphos sowie dem Systemanbieter 4Jet in einem Projekt steht für diese Arbeiten ein weltweit einzigartiger Maschinen- und Anlagenpool zur Verfügung, an dem – und das ist Kern und Grundgedanke der Kooperation im Forschungscampus Digital Photonic Production – Wissenschaftler und Ingenieure aus Forschung und Industrie gemeinsam an einem übergreifenden Thema arbeiten können.

Kontakt

Dr. Arnold Gillner
+49 241 8906148
arnold.gillner@ilt.fraunhofer.de

Lehrstuhl für Lasertechnik LLT
Steinbachstr. 15
52074 Aachen

www.llt.rwth-aachen.de