Faserlaser bieten Mikrobearbeitungsmöglichkeiten, die für die hochwertige und kostengünstige Herstellung komplexer Geräte, Produkte und Teile unerlässlich sind. Ohne Faserlaser wären diese Geräte entweder zu kostspielig für eine Massenanwendung oder schlichtweg unmöglich zu produzieren. Als Erfinder und weltweit führender Hersteller von Faserlasern nutzt IPG Photonics seine jahrzehntelange Erfahrung in der Praxis, um die vielfältigste Palette von Laserquellen für die Mikrobearbeitung anzubieten.
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Laser-Mikrobearbeitung
Lasermikrobearbeitungslösungen für jede Branche und Anwendung
Produkte in allen Branchen werden immer kleiner und komplexer. Präzision, Geschwindigkeit und Qualität sind die Schlüsselfaktoren bei der Mikrobearbeitung von Bauteilen, die in unserem täglichen Leben vorkommen. Schneiden von transparenten und spröden Materialien, Fügen von Kunststoffen, selektiver Materialabtrag, Mikroschweißen, Mikrobohren und Oberflächenstrukturierung sind alles Anwendungen, die von unserem Angebot an Faserlaser-Mikrobearbeitungslösungen profitieren.
Mikroelektronik
Neue Verbrauchergeräte bieten immer mehr Funktionen und werden gleichzeitig immer kleiner, was die Hersteller dazu zwingt, noch kleinere Komponenten mit höherer Anschlussdichte herzustellen. Zu den gängigen Laseranwendungen gehören:
- Bohren
- Flexschaltungen schweißen und bohren
- Mikroschweißen und hermetische Versiegelung
- Paketvereinzelung
- Chipablation und Markierung
Photovoltaik
Seit 2010 hat die Solarbranche aufgrund deutlich gesunkener Installationskosten dramatische jährliche Wachstumsraten zu verzeichnen. Hersteller in der Solarindustrie verlassen sich auf die hohe Genauigkeit und Flexibilität von Faserlasern, um diese Nachfrage befriedigen zu können für Anwendungen wie z. B.:
- Bohren und Schneiden von Siliziumwafern
- Selektive Dotierung und Glühen
- Anreißen und Strukturieren
- Oberflächenstrukturierung
- Abtragung einer dielektrischen Schicht
Medizinische Geräte
Allein in den USA werden jährlich fast 2 Millionen Stents implantiert. Faserlaser bieten die hohe Präzision, Wiederholbarkeit und extrem geringe Wärmeeinbringung für Anwendungen in der Medizintechnik, darunter:
- Schneiden von Stents und Kathetern
- Schneiden und Bohren von Schläuchen aus medizinischem Polymer
- Mikrobearbeitung von Borosilikatglas für die Mikrofluidik
- Mikroschweißen von Titan und rostfreiem Stahl
- Korrosionsbeständige Kennzeichnung von Geräten, die UDI-Nummern erfordern
Automobilindustrie
In modernen Fahrzeugen werden innovative Polymerwerkstoffe eingesetzt, um Gewicht zu sparen und die Leistung zu verbessern. Das Fügen und Ändern von Bauteilen mit einfachen und komplexen Geometrien wird durch die flexible, zuverlässige und konsistente Bearbeitung mit Faserlasern für Automobilanwendungen ermöglicht:
- Dünnschicht-Mikroperforation
- Selektiver Beschichtungsabtrag
- Schweißen von transparenten Kunststoffen und Zwischenfolien
- Oberflächenstrukturierung und -modifikation
Luft- und Raumfahrt
Luft- und Raumfahrzeuge bestehen aus Tausenden von komplexen Komponenten. Von der Herstellung winziger Sensoren bis zum Hochgeschwindigkeitsbohren massiver Turbinen verbessern IPG-Laser die Produktion und erhöhen die Qualität in einer Vielzahl von Luft- und Raumfahrtanwendungen:
- Mikroschweißen und hermetisches Versiegeln von Sensoren
- Oberflächenvorbereitung und Reinigung
- Hochgeschwindigkeitsbohren für Turbinen
- Schweißen von Titan
Displays
Displays entwickeln sich immer weiter in Richtung dünner, leichter, heller und ergonomischer. Faserlaser meistern die Herausforderungen bei der Herstellung von Displays mit winzigen Merkmalen und unterschiedlichen Materialkombinationen, um Anwendungen wie diese zu optimieren:
- RGB-Pixel-Lochbohrung
- Schneiden und Ritzen von Glas/Saphir
- Strukturierung von Dünnschichten
- Glühen von OLED- und Silizium-Wafern
Halbleiter
Increasing transistor densities of < 3 nanometers has prompted foundries and fabs to embrace the high accuracy and precision of fiber lasers to enable further device miniaturization, optimizing semiconductor applications including:
- Ritzen, Würfeln und Schneiden von Wafern
- Blind- oder Durchgangsbohrungen über Microvia
- Musterung von Wafern
- Kennzeichnung und Serialisierung von Wafern
EV-Batterien
Der weltweite Absatz von Elektrofahrzeugen steigt jährlich weiter an. Nur die Faserlasertechnologie kann den Herstellern helfen, die Produktionskosten für Elektrofahrzeuge zu senken und die Qualität der Teile zu erhöhen:
- Schneiden und Ausklinken der Elektrodenfolie
- Strukturierung von Kathoden-Sacklöchern und Elektrodenfolien
- Reinigung der Folie
Der IPG-Unterschied
Führend und wegweisend bei industriellen Faserlasern: IPG hat die industriellen Faserlaser erfunden und populär gemacht und damit die Materialbearbeitung in praktisch allen Branchen und Anwendungen revolutioniert. Kontinuierliche Innovationen haben eine Vielzahl von Mikrobearbeitungsanwendungen sowohl möglich als auch wesentlich produktiver gemacht.
Vertikal integrierte F&E und Produktion: IPG entwirft, produziert und testet alle kritischen Komponenten in jedem IPG-Laser. Die vertikale Integration beschleunigt die Produktentwicklung und ermöglicht es IPG, Kundenanforderungen schneller als jedes andere Unternehmen zu erfüllen. Die interne Produktion gewährleistet eine vollständige Qualitätskontrolle für alle Mikrobearbeitungslösungen.
Breiteste Produktpalette: IPG bietet das vielfältigste Angebot an Laserquellen für die Mikrobearbeitung in allen Betriebsarten, von Dauerstrich- bis zu gepulsten Nanosekunden- und Ultrakurzpuls, den breitesten Wellenlängenbereich von UV über Grün bis zum mittleren IR und den größten Leistungsbereich von Watt bis Kilowatt. Neben den Lasern entwickelt und fertigt IPG auch Strahlführungssysteme und Software, die für Mikrobearbeitungsanwendungen optimiert sind.
Vorteile von Faserlasern für die Mikrobearbeitung
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Mikro-Schneiden
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Medizinische Feinschläuche und Stents schneiden
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Glas schneiden und markieren
Negative Wärmeeffekte beseitigen
Mit Pulsdauern im Femtosekunden- und Pikosekundenbereich tragen ultraschnelle Faserlaser Material ab und reduzieren gleichzeitig die negativen Wärmeeffekte drastisch.
Durch diese "kalte" Bearbeitung werden wärmebeeinflusste Zonen, unerwünschtes Schmelzen und Rissbildung praktisch eliminiert, was eine konsistente, kontrollierte Bearbeitung von hochpräzisen Merkmalen und empfindlichen Materialien ermöglicht.
Eine breite Palette von Laserwellenlängen von tiefem UV bis mittlerem IR kann auf das Material und die Anwendung optimiert werden, um den Wärmeeintrag für besonders empfindliche Merkmale weiter zu reduzieren.
Maximierung des Durchsatzes
Die Präzisionslaser-Mikrobearbeitung muss nicht auf Kosten einer hohen Bearbeitungsgeschwindigkeit gehen. Für viele Anwendungen ermöglichen Laser mit Pulsdauern im Nanosekundenbereich eine hervorragende Strukturqualität und hohe Produktivität.
Für Anwendungen, die noch kürzere Pulsdauern und kürzere Wellenlängen erfordern, bieten IPG-Laser die Flexibilität, die Betriebsfrequenz abzustimmen und die Pulsenergie zu maximieren, um maximale Präzision bei höherem Durchsatz zu erreichen.
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Polyimid schneiden
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Polymer-Markierung
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Bohren in Keramik (200 µm Löcher)
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Schneiden und hochauflösendes Bohren von Aluminiumoxid (2.000+ Löcher)
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Schweißen von Polymerrohren
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Schneiden von Saphiren und Silizium
Erhöhen Sie die Qualität der Funktionen
Single-mode fiber lasers produce remarkably small focal spots, with diameters as low as < 20 µm, on the target material for high-precision results. Fiber lasers can also emit light in longer pulses with high peak power.
Maximale Leistungsdichte und Spitzenleistung des Lasers ermöglichen sauberes Schneiden feiner Strukturen und Präzisionsschweißen in einer Vielzahl von Materialien. Bei bestimmten Materialien und Anwendungen ermöglichen kürzere grüne und ultraviolette Wellenlängen eine noch höhere Präzision und kleinere Teilemerkmale.
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IPG ist ein Partner für jede Phase der Produktion, von Forschung und Entwicklung bis hin zur Serienfertigung.
Unsere Experten für die Lasermikrobearbeitung stehen bereit, um Ihre Anwendung zu bewerten und eine für Ihre Anforderungen optimierte Lösung anzubieten
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