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Mikrobearbeitung mit kleinsten Schnittspalten

Bei der Mikrobearbeitung werden mechanisch und thermisch sehr stabile Maschinenkonzepte mit Präzisionsachsen verwendet. Genauigkeiten im Mikrometerbereich mit Schnittspalten ab 10 Mikrometer sind heute Stand der Technik. Typische Applikationen sind das Schneiden von filigranen Strukturen wie Stents für die Medizinindustrie oder von kleinsten Bauteilen aus hochwertigem Edelstahl, Buntmetallen und Keramik für die Uhrenindustrie und Feinwerktechnik. Die Schneidköpfe müssen für Dauerstrichbetrieb mit Festkörperlaser ebenso geeignet sein wie für verschiedene frequenzvervielfachte Laserwellenlängen im Ultrakurzpulsbereich. Kleinste Spotdurchmesser erfordern ein beugungsbegrenztes Optikdesign mit feinsten Justiermöglichkeiten und entsprechende optische Positionierhilfen mit integrierter Kameratechnik.

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Laserschneiden mit FineCutter
FineCutter – Feinste Konturen und glatte Schnittflächen

Der FineCutter mit integrierter Kamerabeobachtung kann für hochpräzise Anwendungen mit Laserleistungen von bis zu 500 W eingesetzt werden. Bei entsprechender Strahlqualität lassen sich so Schnittspaltbreiten von ca. 10 µm realisieren.  Medizinische Implantate wie Stents oder andere Präzisionsteile aus Rohren werden mit dem FineCutter geschnitten. Chirurgische Nadeln oder Endoskopieteile aber auch Mikromechanikteile z.B. für mechanische Uhren sind weitere Applikationsbeispiele. 

Laserschneiden mit FineCutter
Die Reise zum Mittelpunkt der Erde - den Laser einmal anders verwendet

Am Bayerischen Geoinstitut in Bayreuth wird der FineCutter für die Grundlagenforschung eingesetzt. Hier werden in einem Aufbau zwei sich gegenüberliegende Diamanten mittels eines Zentrierrings eingespannt. Zwischen den Diamanten ist Platz für ein Gel, in das wiederum verschiedene Proben eingebracht werden. Fokussiert man nun durch einen der Diamanten den Laserstrahl direkt auf die Probe, wird diese sehr stark erhitzt. Es entstehen im Inneren hohe Temperaturen von über 700° C. Durch das Zusammendrücken der Diamanten von beiden Seiten erhöht sich der Druck im Inneren auf bis zu 250 GPa. Mit Hilfe der Kamerabeobachtung lassen sich nun Veränderungen des Materials beobachten. Dieser Aufbau ermöglicht die Simulation der Vorgänge im Erdkern. Auch kann man durch Einbringung von Kohlenstoffverbindungen Diamanten produzieren.

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