Gruppe Photonische Systemtechnik

Schematische Darstellung der potentiellen Nutzung des fotomagnetischen Effektes

NACA 6510-Profil mit lokal angepassten Riblets in Strömungsrichtung von B1 bis B5; der angegebene Maßstab gilt für die Bilder B1 bis B5

Wissenschaftliche Arbeiten und Schwerpunkte

Schädigungsarme und hochauflösende Mikromaterialbearbeitung:
- Metalle (Dünne Schichten und Vollmaterial)
- Hochharte Materialien aus der Werkzeugherstellung (Hartmetalle, PKD, cBN)
- Mit kurzen und ultrakurzen Laserpulsen (ns und fs/ps-Pulse)
- Im Wellenlängenbereich von 157 nm bis 1064 nm
Nachbearbeitung und Trimmen von Mikrosystemen
Mikro-Stereolithographie
Oberflächenfunktionalisierung von Polymeren, Metallen und Keramiken
Prozessentwicklung und Machbarkeitsstudien für die Automobilindustrie, Luft- und Raumfahrt, Elektrotechnik, Elektronik, Sensorik und Medizintechnik

Die Gruppe Photonische Systemtechnik betreut Entwicklungsprojekte auf dem Gebiet der lasergestützten Mikromaterialbearbeitung und realisiert Ideen aus der Grundlagenforschung für Vorentwicklungen und konkrete Anwendungsfälle. Neben den abtragenden und oberflächenmodifizierenden Verfahren beschäftigt sich das Mikrotechnik-Team auch mit generativen Verfahren, der lasergestützten Mikro-Stereolithographie. Die Gruppe verfügt über zahlreiche gepulste Laserquellen mit Pulslängen vom Nano- bis Femtosekundenregime im Wellenlängenbereich vom Ultraviolett bis in das nahe Infrarot (Lasermedien: Yb:KGW, Nd:YAG, Nd:YVO4, Excimer). Die Integration der Laserquellen in flexible Bearbeitungsstationen mit Spiegelscannern und Bilderkennungssystemen ermöglicht die schnelle Realisierung von Machbarkeits- und Vergleichsstudien hinsichtlich Lasertypen und Prozessstrategien für ein breites Spektrum von Aufgabenstellungen.

Aktuelle wissenschaftliche Arbeiten und Schwerpunkte:

DFG Sonderforschungsbereich 653/Teilprojekt E4: „Magnetische Konditionierung und Mikrostrukturierung von Bauteiloberflächen mittels Laserstrahlung“

Dieses Teilprojekt des SFB 653 „Gentelligente Bauteile im Lebenszyklus“ untersucht fotomagnetische Effekte, die bei der Wechselwirkung ultrakurzer Laserpulse mit Festkörpern auf Grund der magnetooptischen Eigenschaften auftreten. Ziel ist es, das Potential solcher Effekte für die technische Nutzbarmachung aufzeigen, um z.B. neuartige Informationsspeicherungstechnologien im Maschinenbau zu realisieren. Als zweiter wesentlicher Bestandteil wird die erforderliche magneto-optische Analysetechnik in Form eines Ellipsometers aufgebaut.

DFG-Projekt: „Riblets auf Verdichterschaufeln“

Gemeinsames Ziel des Konsortiums, bestehend aus den in Hannover ansässigen Instituten für Fertigungstechnik und Werkzeugmaschinen IFW, für Turbomaschinen und Fluiddynamik TFD, für Mess- und Regelungstechnik IMR sowie dem LZH, ist es, innerhalb des Projektes „Riblets auf Verdichterschaufeln“ die wissenschaftlichen Grundlagen dafür zu schaffen, die industrielle Herstellbarkeit und aerodynamische Wirksamkeit von Riblets auf Verdichterschaufeln zu erreichen und ganzheitlich darzustellen.

Als fertigungstechnischer Beitrag des LZH werden Riblets mit lokal angepassten Geometrien und erstmals auch relativ zur Anströmungsrichtung orientierter Ausrichtung gefertigt. Hierzu werden auf der Saug- und Druckseite von realen 3D-Schaufeln Riblets appliziert. Der Einsatz innovativer Strahlformungsmethoden zur massiven Prozessparallelisierung soll dabei industrierelevante Flächenleistungen ermöglichen. Die pyrometrische Erfassung und Quantifizierung akkumulierter Wärme, die aufgrund der hohen Repetitionsraten (einige 100 kHz) ins Bauteil eingetragen wird, und eine anschließende analytische Betrachtung auf Basis des Zwei-Temperatur-Modells stellen die eigenständige wissenschaftliche Zielsetzung des LZH dar.

Studien- und Masterarbeiten der Gruppe Photonische Systemtechnik

Spaß am Tüfteln, Entwickeln und Ausprobieren? Interesse an Lasern und Mikrotechnologie? Motiviert, ausgeschlafen und teamfähig?

Wir suchen Studierende, die Interesse an einer Studien- oder Masterarbeit zu folgenden Themen haben:

Untersuchungen zum Einsatz von dotierten Polymeren bei der 3D-μ-Stereolithographie
Aufbau und Inbetriebnahme einer Versuchsplattform für die lasergestützte Mikrostereolithographie
Infrarotspektroskopische Untersuchungen zur Photopolymerisation

Kontakt
André Neumeister
Email: a.neumeister@lzh.de
Tel.: 0511 / 2788 - 372