Laserbohren

Laserbohren ist aufgrund seiner Vorteile gegenüber herkömmlichen

Bohrverfahren eine erfolgreiche Fertigungslösung für viele

Branchen.

 

Zu den Vorteilen zählen die berührungslose Bearbeitung,

der geringe Wärmeeintrag in das Material, z. B. Glas und

Edelstahl, die Flexibilität, die Möglichkeit eine Vielzahl

von Materialien zu bearbeiten, die

Genauigkeit und Konstanz.

 

Laserbohren hat sich neben dem Laserschneiden, Laserbeschriften und Laserschweißen als Fertigungslösung in vielen Branchen, wie z. B. dem Maschinenbau etabliert. Der Hauptvorteil des Laserbohrens besteht darin, dass es ein berührungsloses Verfahren ist, sodass kein mechanischer Verschleiß des Bohrwerkzeugs auftritt. Weitere Vorteile sind die Flexibilität, fast jedes Material, wie z. B. Glas, Aluminium, Edelstahl und Messing, zu bearbeiten, die Möglichkeit Größe, Form und Anstellwinkel der Bohrung zum Werkstück zu ändern, der geringe Wärmeeintrag in das Grundmaterial und die ausgezeichnete Reproduzierbarkeit. Darüber hinaus ist der Laser in der Lage kleinste Durchmesser zu bohren, die bei herkömmlichen Bohrverfahren nicht möglich sind. Der Faserlaser besitzt eine hohe Effizienz und ermöglicht beim Laserbohren Löcher mit einem Durchmesser von nur 10 Mikrometer zu bohren. Beim Mikrobohren sind mit dem Laser auch Durchmesser von 2 Mikrometer realisierbar. 

Die gängigen Verfahren beim Laserbohren sind das Sacklochbohren, Perkussionsbohren und Trepanieren bzw. Trepanierbohren. Verschiedene Verfahren ermöglichen unterschiedliche Tiefen beim Laserbohren. Perkussionsbohren ist ein Verfahren, bei dem mehrere Pulse pro Bohrung und nicht das Einzelpulsbohren angewendet werden, um die gewünschten Ergebnisse zu erzielen. Bohren on-the-fly ist eine Unterform des Perkussionsbohrens. bei der sich das Werkstück mit hoher Geschwindigkeit in Bezug auf den Laserstrahl bewegt und der Laser zum Erzeugen von Bohrungen kontinuierlich gepulst betrieben wird. Trepanierbohren ist ein Verfahren, welches das Herstellen von Bohrungen mit großem Durchmesser oder Konturen ermöglicht. Der Verjüngung der Bohrung kann beim Trepanierbohren präzise gesteuert werden. Laser können schnell zwischen Trepanierbohren und Perkussionsbohren on-the-fly wechseln und so eine Vielzahl von Bohrungsgrößen in einem Teil erzeugen.

Die Luft- und Raumfahrtbranche hat die Vorteile des Laserbohrens bereits vor vielen Jahren erkannt. Bei großen Bohrungen (0,2 – 1 mm) wird die ältere Technologie mit blitzlampengepumpten Lasern zunehmend durch QCW-Faserlaser verdrängt. Diese Art von Bohrung kann in verschiedensten Luft- und Raumfahrtkomponenten genutzt werden, beispielsweise Leitschaufeln, Turbinenschaufeln, Kühlringen und Brennkammern. QCW-Faserlaser bieten eine einzigartige Kombination von hoher Spitzenleistung, hoher Pulsenergie und eignen sich daher ideal für Anwendungen, die Pulse mit einer Energie von mehreren Joule im Millisekundenbereich erfordern. Zudem kann der flexible QCW-Laser zum Schneiden größerer Teile schnell für den CW-Betrieb neu konfiguriert werden.

In der Mikroelektronikindustrie wird Laserbohren für ein breites Spektrum von Anwendungen wie das Bohren von Aluminium-Keramik-Substraten eingesetzt. Für Bohrungen mit kleinem Durchmesser werden gepulste Faserlaser mit variablen kürzeren Pulsen mit Pulswiederholraten von bis zu 1 MHz und einer Pulsdauer von nur 1,5 ns eingesetzt.

Hochleistungsfaserlaser werden derzeit auch zum Gesteinsbohren sowie zur Erdöl- und Erdgassuche verwendet. Die hohen Spitzenleistungen und Pulse mit hoher Energie werden auch zum Bohren dicker Metalle genutzt.

Metallarten

Edelstahl & Stahl Karbonstahl Gold & Silber Aluminium
Glas & Keramik Nickellegierungen Messing & Kupfer Titan

 

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