ROFIN: Femto bis Kurzpuls - neue Präzision in der industriellen Produktion

Ein neues Niveau der Materialbearbeitung mit Ultrakurzpulslasern
(PresseBox) (Hamburg/München, ) Mit dem neuen StarFemto FX macht der führende Laserhersteller die kalte Materialbearbeitung einem rasant wachsenden Anwendungsspektrum zugänglich. Der neue Ultrakurzpulslaser komplettiert ROFINs Femto- bis Kurzpulslaser Produktportfolio (StarFemto FX, StarPico, PowerLine Pico). Das Unternehmen setzt die Strahlquellen in seinen marktführenden Turnkey-Lösungen, insbesondere dem modularen Bearbeitungssystem MPS und dem Feinschneidsystem StarCut Tube, ein.

Jahrelange Erfahrung mit industrietauglichen Ultrakurzpulslaser-Anwendungen

Der Einsatz von Ultrakurzpulslasern ist kein Selbstzweck. Seiner Philosophie als "open minded consultant" folgend, vergleicht ROFIN für jede Applikation die Vorzüge und Einschränkungen der Pico- und Femtosekunden-Technologie aufs Neue mit konventionellen Lasern. Bereits seit mehr als 8 Jahren realisiert das Unternehmen industrielle Lösungen mit Femto- und Pikosekunden-Lasern. Während dieser Zeit konnte, ausgehend von der Medizintechnik, die Anwendungsbandbreite auf eine Vielzahl anderer Branchen ausgedehnt werden.

Hochpräzise Werkzeuge zur Materialbearbeitung für miniaturisierte Bauteile sind heute gefragter denn je. Häufig jedoch ist die Bearbeitung der winzigen Teile aus Metallen, Keramiken oder Polymeren schwierig und mit einem hohen Risiko ungewollter Beschädigung verbunden. Ultrakurzpulslaser schneiden, bohren und strukturieren nahezu jedes Material im μm Bereich ohne thermische Schädigung, ohne Grat und ohne Materialaufwurf. Dies ermöglicht Designs, die bislang nicht realisierbar waren und reduziert die notwendige Nacharbeit auf ein absolutes Minimum.

Unübertroffene Pulsspitzenleistung und Flexibilität

Der neue StarFemto FX stellt eine stabilisierte Pulsenergie von bis zu 200 μJ und damit eine Pulsspitzenleistung von 660 MW zur Verfügung. Die Pulswiederholrate reicht vom Einzelpuls bis zu 1 MHz. Mit einer zwischen 300 fs bis 10 ps einstellbaren Pulslänge deckt die Strahlquelle das komplette Femto- und Pikosekundenregime der industriellen Materialbearbeitung ab. Der Laser arbeitet mit der Grundwellenlänge von 1030 nm und kann optional zusätzlich frequenzverdoppelt und -verdreifacht mit 515 nm und 343 nm betrieben werden. Damit sind nahezu alle Materialien bearbeitbar.

Materialbearbeitungswerkzeuge der nächsten Generation

Mit StarFemto FX, StarPico, PowerLine Pico und den X-Lase Produkten kann ROFIN seinen Kunden nicht nur ein komplettes Spektrum an Ultrakurzpuls-Strahlquellen und dazu passenden Komplettlösungen anbieten. Der Laserhersteller verfügt darüber hinaus über einen einzigartigen Erfahrungsschatz in diesem Anwendungsfeld, den er über seine Support-Struktur Kunden auf der ganzen Welt zugänglich machen kann. Mit ihrer unerreichten Präzision und Bearbeitungsqualität stellen Ultrakurzpulslaser ideale Werkzeuge für innovative Anwendungen in der Elektronik, Halbleiterfertigung, Mikro- und Nanomechanik, Medizintechnik und einer Vielzahl weiterer Branchen dar. Alle Laser sind für den Dauerbetrieb in der industriellen Fertigung konzipiert.

Kurzpulslaser mit 800 Pikosekunden für die Laserbeschriftung und Micromaterial-bearbeitung

Der luftgekühlte Kurzpulslaser PowerLine Pico ergänzt ROFINs bestehendes Produktportfolio an Ultrakurzpulslasern (StarFemto FX und StarPico). Der PowerLine Pico ist als Strahlquelle sowie in erweiterter Ausbaustufe als Markierlaser erhältlich.

Hohe Bearbeitungsgeschwindigkeit

Mit einer Pulslänge von 800 ps und einer maximalen Pulsenergie von 40 μJ ist der PowerLine Pico für das Markieren und Gravieren sowie das Dünnschichtabtragen und -strukturieren prädestiniert. Die außerordentlich hohe, variable Pulsfrequenz von 200 bis 800 kHz sorgt für schnelle Bearbeitungsverfahren und erlaubt maximalen Puls-zu-Puls-Überlapp, etwa beim Dünnfilmstrukturieren von Solarzellen mit > 95% bei 1500 mm/s, siehe Abbildung 5.

Der neue Laser stellt einen linear polarisierten und kollimierten Laserstrahl in der Grundwellenlänge von 1064 nm zu Verfügung. ROFIN bietet den Laser darüber hinaus frequenzverdoppelt und -verdreifacht mit 532 nm beziehungsweise 355 nm an.

Präzise und schonende Bearbeitung

Verglichen mit Nanosekunden-Strahlquellen reduziert die Pulslänge im Pikosekundenbereich entscheidend die ungewollte, thermische Beeinträchtigung des umgebenden Materials. Dies steigert die Abtragsqualität, reduziert die Oberflächenrauheiten und verbessert die Präzision des selektiven Schichtabtrags. Auch die thermische Eindringtiefe bei abtragssensiblen Prozessen, wie dem Markieren von Silizium, lässt sich mit kürzeren Pulsen deutlich verringern. Die neue Strahlquelle erweist sich als optimal für zahlreiche Anwendungen, unter anderem in der Siliziumwaferproduktion, Medizintechnik und Mikromaterialbearbeitung.

Kompakte Strahlquelle: All-in-One

Der PowerLine Pico ist dank All-in-One-Design für die Integration in kundenspezifische Anlagen bestens geeignet. Über die Schnittstellen TCP/IP, USB sowie RS 422 ist der Laser schnell und einfach zu bedienen. Die eingesetzte Faserlasertechnik sorgt in Verbindung mit Single Emitter Diodentechnologie für einen hohen Gesamtwirkungsgrad.

Hervorragende Bearbeitungsqualität

ROFINs neuer Pikosekundenlaser bietet hervorragende Bearbeitungsqualität und Präzision zu minimalen Wartungskosten. Damit stellt er insbesondere bei Applikationen an miniaturisierten Bauteilen und empfindlichen Materialien eine vielversprechende Lösung dar.

ROFIN präsentiert verschiedene Laser aus dem Femto- bis Kurzpulslaser-Produktportfolio auf der "LASER World of Photonics" vom 13. bis zum 16. Mai 2013 in München (Halle C2, Stand 327).

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