![Jahresabsatzvolumen von Teyu Industrie-Wasserkühlern]()
Laserbearbeitung ist in unserem Alltag weit verbreitet und vielen von uns bestens bekannt. Man hört oft die Begriffe Nanosekundenlaser, Pikosekundenlaser und Femtosekundenlaser. Sie alle gehören zur Gruppe der ultraschnellen Laser. Aber wissen Sie, wie man sie unterscheidet?
Zunächst sollten wir klären, was diese „zweite“ bedeuten.
1 Nanosekunde = 10-9 zweite
1 Pikosekunde = 10-12 zweite
1 Femtosekunde = 10-15 zweite
Der Hauptunterschied zwischen Nanosekundenlasern, Pikosekundenlasern und Femtosekundenlasern liegt daher in ihrer Zeitdauer.
Die Bedeutung von ultraschnellem Laser
Schon vor langer Zeit versuchte man, Laser zur Mikrobearbeitung einzusetzen. Da herkömmliche Laser jedoch eine lange Pulsdauer und geringe Laserintensität aufweisen, schmelzen die zu bearbeitenden Materialien leicht und verdampfen ständig. Obwohl der Laserstrahl auf einen sehr kleinen Punkt fokussiert werden kann, ist die thermische Einwirkung auf die Materialien dennoch recht hoch, was die Präzision der Bearbeitung einschränkt. Nur eine Reduzierung der Wärmeeinwirkung kann die Bearbeitungsqualität verbessern.
Bei der Bearbeitung von Materialien mit einem Ultrakurzpulslaser ändert sich der Bearbeitungseffekt jedoch deutlich. Mit der drastisch steigenden Pulsenergie ist die hohe Leistungsdichte ausreichend, um die äußeren elektronischen Bauteile abzutragen. Da die Wechselwirkung zwischen dem Ultrakurzpulslaser und dem Material sehr kurz ist, wird das Ion bereits an der Materialoberfläche abgetragen, bevor es die Energie an das umgebende Material abgibt. Dadurch entsteht keine Wärme im umgebenden Material. Aus diesem Grund wird die Ultrakurzpulslaserbearbeitung auch als Kaltbearbeitung bezeichnet.
Ultrakurzpulslaser finden in der industriellen Produktion vielfältige Anwendung. Im Folgenden nennen wir einige Beispiele:
1. Bohrlochbohrung
Im Leiterplattendesign werden Keramik- statt Kunststoff-Unterkonstruktionen eingesetzt, um eine bessere Wärmeleitfähigkeit zu erzielen. Für die Verbindung elektronischer Bauteile müssen Tausende von Mikrometer-kleinen Löchern in die Leiterplatte gebohrt werden. Daher ist es von entscheidender Bedeutung, die Unterkonstruktion während des Bohrvorgangs stabil zu halten und die Wärmeeinwirkung zu minimieren. Pikosekundenlaser sind hierfür das ideale Werkzeug.
Der Pikosekundenlaser ermöglicht das Bohren von Löchern durch Schlagbohren und gewährleistet dabei die Gleichmäßigkeit der Bohrung. Neben Leiterplatten eignet sich der Pikosekundenlaser auch für das hochwertige Bohren von Löchern in Kunststoffdünnschichten, Halbleitern, Metallfilmen und Saphir.
2. Anreißen und Schneiden
Durch kontinuierliches Scannen entlang des Laserpulses lässt sich eine Linie erzeugen. Dies erfordert zahlreiche Scanvorgänge, um tief in die Keramik einzudringen, bis die Linie ein Sechstel der Materialstärke erreicht hat. Anschließend werden die einzelnen Module entlang dieser Linien vom Keramikfundament getrennt. Dieses Trennverfahren wird als Ritzen bezeichnet.
Ein weiteres Trennverfahren ist das Laserablationsschneiden mit gepulsten Lasern. Dabei wird das Material so lange abgetragen, bis es vollständig durchtrennt ist.
Für die oben genannten Ritz- und Schneidevorgänge sind Pikosekundenlaser und Nanosekundenlaser die idealen Optionen.
3. Entfernung der Beschichtung
Eine weitere Anwendung von Ultrakurzpulslasern in der Mikrobearbeitung ist die Beschichtungsabtragung. Dabei wird die Beschichtung präzise entfernt, ohne die Grundmaterialien zu beschädigen oder nur geringfügig zu beeinträchtigen. Die Abtragung kann linienförmig von wenigen Mikrometern Breite oder großflächig von mehreren Quadratzentimetern erfolgen. Da die Breite der Beschichtung deutlich kleiner ist als die Breite der Abtragung, findet keine Wärmeübertragung zur Seite statt. Dies macht Nanosekundenlaser besonders geeignet.
Ultrakurzpulslaser bergen großes Potenzial und eine vielversprechende Zukunft. Sie zeichnen sich durch den Verzicht auf Nachbearbeitung, einfache Integration, hohe Bearbeitungseffizienz, geringen Materialverbrauch und geringe Umweltbelastung aus. Sie finden breite Anwendung in der Automobil-, Elektronik-, Haushaltsgeräte- und Maschinenbauindustrie. Für einen präzisen Langzeitbetrieb von Ultrakurzpulslasern ist eine genaue Temperaturregelung unerlässlich. Die tragbaren Wasserkühler der S&A Teyu CWUP-Serie eignen sich ideal zur Kühlung von Ultrakurzpulslasern bis 30 W. Diese Laserkühler bieten eine extrem hohe Präzision von ±0,1 °C und unterstützen die Modbus-485-Kommunikation. Dank optimierter Rohrleitungen wird die Blasenbildung minimiert, wodurch die Auswirkungen auf den Ultrakurzpulslaser reduziert werden.
![tragbarer Wasserkühler]( "tragbarer Wasserkühler")
