Mikrobohren in Keramik: Bohrdurchmesser 100 µm

Bearbeitung von technischer Keramik: Wann macht der ultra-kurz-gepulste Laser Sinn!?

Abtragen und Bohren von Keramik:

Technische Keramiken werden in unzähligen Produkten aufgrund der werkstoffspezifischen hohen Verschleißfestigkeit und chemischen Beständigkeit eingesetzt. Beim Zuschnitt von gesinterten Keramikplatten kommen das Laserschneiden und das Wasserstrahlschneiden zum Einsatz, wobei das Letztere sich für höhere Materialstärken (> 2mm) eignet und aufgrund des wärmefreien Verfahrens werkstoffunabhängig eingesetzt werden kann. Keramikplatten mit Materialstärken < 2mm lassen sich mit dem Laserschneiden wirtschaftlich auf Endkontur zuschneiden. Jedoch muss die zulässige thermische Beeinflussung der technischen Keramik werkstoffspezifisch berücksichtigt werden.
Bohrungen und Oberflächenkonturen können schleif-mechanisch im gesinterten Zustand erzeugt werden, wobei diese Prozesse sehr zeit- und verschleißintensiv sind. An dieser Stelle sollten das Laserbohren und Laserabtragen mit gepulsten Lasern als Alternativverfahren berücksichtigt werden. Je nach geforderter Genauigkeit und zulässigem Wärmeeintrag kommen gepulste Laser mit Pulsdauern im Nano- und Pikosekundenbereich zum Einsatz. Mit gepulsten Lasern lassen sich genaue Aussparungen, Taschen, Oberflächenstrukturen im µm-Bereich und Mikrobohrungen einbringen, weshalb diese Lasertypen idealerweise für finale Bearbeitungsprozesse an der gesinterten Keramik eingesetzt werden sollten. Durch die kurze Wechselwirkungszeit während eines Laserpulses können dadurch auch wärmeempfindliche Keramikwerkstoffe und Bauteilgeometrien mit filigranen Strukturen gebohrt oder hochgenau auf Endkontur abgetragen werden.

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