Glasbearbeitung

Mittels ultrakurz gepulster Laserstrahlung können transparente Materialien wie Gläser, Kristalle oder Keramiken für eine Vielzahl von Anwendungen hochpräzise abgetragen, geschnitten, gebohrt oder strukturiert werden. Durch gezieltes Abtragen von Glasoberflächen können beispielsweise Markierungen oder Streuzentren für die Auskopplung von Licht erzeugt werden. Weiterhin können Materialmodifikationen und hochpräzise Strukturen selektiv in das Volumen transparenter Materialien eingebracht werden. Das »Selektive Laser-induzierte Ätzen« (SLE) bietet die Möglichkeit der Herstellung beliebiger 3D-Strukturen und komplexer Bauteile aus Glas oder anderen Materialien. So können selbst Hohlköper mit komplexen Geometrien im Volumen, beispielsweise in Saphir, hergestellt werden, die mit konventionellen Verfahren nicht fertigbar sind. Auf diese Weise lassen sich z. B. komplexe fluidtechnische Bauteile für die Medizintechnik herstellen. Das SLE-Verfahren ist zudem als hochpräzise Fertigungstechnologie für photonisch-integrierte Chips und Anwendungen im Bereich der Quantentechnologien geeignet.

Durch die zunehmende Verwendung von Asphären und Freiformoptiken beispielsweise in der Beleuchtungs- oder Abbildungstechnik wächst der Bedarf an wirtschaftlichen Fertigungsverfahren für Optiken mit nichtsphärischen Oberflächen. Das am Fraunhofer ILT entwickelte Laserabtragen und Laserpolieren von Gläsern bietet hier flexible und kostengünstige Alternativen zu konventionellen Methoden. Das Polieren beruht dabei auf dem Umschmelzen einer dünnen Randschicht des Werkstücks und Glättung der Oberfläche infolge der Grenzflächenspannung.

Das Leistungsangebot umfasst Machbarkeitsstudien, die Entwicklung von applikationsspezifischen Laserverfahren, Unterstützung bei der Integration neuer Technologien in industrielle Fertigungsprozesse, Simulation und Modellierung sowie individuelle Beratung. 

Oberflächenstrukturierung und Bohrungen

• Gezieltes Abtragen und Strukturieren von Oberflächen
• Herstellung von Oberflächenkanälen, z. B. für Zell- und Mikrofluidik
• Bohren von Löchern mit Durchmesser bis in den Submikrometerbereich, z. B.  für Anwendungen in der Filter- und Siebtechnik oder für Beschichtungsmasken

In-Volumen Strukturierung

• Wellenleiter für optische Kommunikation
• Integrierte Strukturen wie Gitter oder Blenden als Strahlformende Elemente
• Sicherheitsmarkierungen

Schneiden von transparenten Materialien

• Konfektionierung von Glas, Saphir
  

Selektives laser-induziertes Ätzen SLE

• Herstellung von Faser-Chip-Kopplern
• Herstellung von Ionenfallen und Bauteilen für die Quantentechnik
• Herstellung von beliebigen 3D-Bauteilen
• Strukturen für 3D-Mikrofluidik-Systeme

Ansprechpartner: Martin Kratz M.Sc.

Telefon: +49 241 8906-581
E-Mail: martin.kratz@ilt.fraunhofer.de

Laserpolieren und -abtragen

• Formabtrag und Politur von Asphären und Freiformflächen aus Glas und Quarzglas
•  Formkorrektur durch Laser Beam Figuring
• Laserpolieren von Mikro-/Optofluidiken

Ansprechpartner: Dr. Edgar Willenborg

Telefon: +49 241 8906-213
E-Mail: edgar.willenborg@ilt.fraunhofer.de

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