Maßgeschneiderte Oberflächen durch Laserstrukturierung

 

Die Arbeitsgruppe Lasertechnologie am Steinbeis Forschungszentrum MECS  beschäftigt sich mit einer neuartigen Lasertechnik, die auf der  gezielten Interferenz kohärenter  Laserstrahlen eines gepulsten Hochenergielasers basiert.

Hieraus resultiert eine lokal periodische Erwärmung von Materialoberflächen, die zu völlig neuen Materialarchitekturen auf der Mikro- und Nanoskala führt. Aufgrund ihrer definierten periodischen Patterngeometrie und Präzision weisen diese laserinduzierten Mikro- und Nanostrukturen nicht nur überraschende und exakt steuerbare Reibungs- und Verschleißeigenschaften auf, sondern erlauben auch eine vielfältige physikalische, chemische und biologische Oberflächen-Funktionalisierung.

Der besondere Anwendungsvorteil des Verfahrens liegt in der hohen Geschwindigkeit, mit der makroskopische Flächen präzise mikro/nano-strukturiert werden können. Das erlaubt auch eine gute Integration in Produktionsabläufe. Die wohl definierte Wechselwirkung der hochintensiven Laserpulse mit den verschiedenen Materialklassen ist ein weiterer Vorteil.

Zusammenfassend bietet die Technologie aufgrund ihrer hohen Flexibilität die Möglichkeit, ein breites Spektrum an geometrisch exakt periodischen Strukturen zu erzeugen und damit an der richtigen Stelle die richtige Eigenschaft einzustellen – so, wie es die Natur evolutionär entwickelt hat.

Neben der Laser-Interferenzmetallurgie beschäftigt sich das Forschungszentrum mit dem Laserauftragsschweißen (Laser-Cladding). Hierbei werden an Metalloberflächen Strukturen im Millimeterbereich erzeugt, die ebenfalls der Funktionalisierung dienen.

Zuletzt geändert am 09. April, 2011