Laser verbessern Produktion von 3D-Mikrobauteilen

CAD-CAM Software unterstützt die Laser-Mikrostrukturierung

Hannover (pte013/03.08.2000/11:15)

Mit Hilfe der Lasertechnik ist es möglich, dreidimensionale Mikrobauteile flexibel und effizient herzustellen. Das Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) http://www.lzh.de hat eine verfahrensspezifische CAD-CAM-Software entwickelt, die optimal für die Herstellung von Mikrobauteilen genutzt werden kann.

Bisher wurden aus Gründen der Wirtschaftlichkeit und Qualität für die Herstellung von Mikrostrukturen zumeist lithographische Verfahren angewendet. Der Einsatz dieser Verfahren hat sich insbesondere für die Herstellung großer Serien als sinnvoll erwiesen. Ist es jedoch notwendig, Kleinserien oder Prototypen zu fertigen, ist die Lithographie aufgrund mangelnder Flexibilität sowie der begrenzten Materialauswahl weniger gut geeignet und zudem sehr kostenintensiv.

Eine Alternative zu den lithographischen Verfahren bietet die 3D-Mikrostrukturierung mittels gepulster Laserstrahlung. Damit wird die Herstellung von dreidimensionalen Mikrobauteilen vereinfacht. Zur Automatisierung dieses vielversprechenden Verfahrens hat das LZH eine verfahrensspezifische CAD-CAM-Software entwickelt, die nicht nur den hohen Anforderungen an die Qualität der zu fertigenden Bauteile gerecht wird, sondern auch den Vorteil einer sehr kurzen Bearbeitungszeit bietet.

Mit Hilfe der CAM-Schnittstelle steuert das CNC-System die Strahlenergie, die Werkstückhandhabung und die Maskengeometrie. Aufgrund der möglichen Einbindung von Datenbanken und der Parameteranpassung können unterschiedliche Lasertypen (z. B. Excimerlaser und frequenzvervielfachte Festkörperlaser) optimal für die Herstellung der Mikrobauteile genutzt werden.

Ein potenzielles Anwendungsgebiet für die am LZH entwickelte Software ist die Fertigung dreidimensionaler Werkzeuge für abformende Verfahren wie beispielsweise das Spritzgießen oder Heißprägen. In der Einzel- und Kleinserienfertigung von 3D-Mikrostrukturen wurde das Verfahren bereits erfolgreich bei der Strukturierung von Polymeren, Ingenieurkeramiken und optischen Gläsern eingesetzt. Information: Dipl.-Ing. Christian Kulik, LZH, E-Mail: kk@lzh.de (Ende)