Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILTMaschinen- und Systemtechnik zur effizienten Herstellung großformatiger 3D-Formwerkzeuge mit Designoberflächen
Die Laserstrukturierung gewinnt im Industriezweig des Werkzeug- und Formenbaus zunehmend an Bedeutung. Tragen strukturierte Oberflächen aufgrund ihrer Funktionalität beispielsweise in Verbrennungsmotoren zur Reibungsminimierung oder zur Effizienzsteigerung von LED-basierten Beleuchtungssystemen bei, so entwickelt sich die Oberflächenbeschaffenheit im Hinblick auf optische und haptische Eigenschaften immer mehr zum Qualitätsmerkmal von Produkten.
Die derzeit eingesetzten Fertigungsverfahren für die Werkzeugtexturierung wie das photochemische Ätzen sind in ihrer Präzision und Flexibilität begrenzt. Um eine digitale Prozesskette zu etablieren und die Designflexibilität zu erhöhen, wird die Laserablation mit (ultra-)kurzer Laserstrahlung zu einer immer wichtigeren Technologie. Durch den überwiegend verdampfungsdominierten Abtrag erreichen UKP-Laserstrahlquellen eine äußerst hohe Präzision. Nachteilig ist bislang die begrenzte Produktivität mit Abtragsraten von bis zu 1 mm³/min.
Ziel des Projektes eVerest ist die Entwicklung einer hochflexiblen Maschinentechnik zur Präzisions-Laserbearbeitung, mit der bei höchsten geometrischen Auflösungen im Mikrometerbereich ohne wesentliche Kenntnisse der eigentlichen Technologie funktionale Strukturen in Werkzeugen und Bauteilen erzielt werden können. Dabei werden alle notwendigen Teilbereiche einer Laserbearbeitung in das Maschinen- und Bedienkonzept integriert wie z. B das virtuelle Design des Produktes inkl. Abwicklung und Visualisierung der Strukturen unter Einbeziehung neuer Möglichkeiten der Laseroberflächenbearbeitung. Außerdem steht die signifikante Weiterentwicklung der Systemtechnik zur Steigerung der effektiven Abtragrate im Mittelpunkt des Projekts.
