Laseroberflächenbearbeitung

Beratung, Entwurf und Anlagenintegration optischer Baugruppen für die gepulste Lasermaterialbearbeitung

 

Optische Baugruppen im Laserstrahlengang, Bild: LZH

Das Laser Zentrum Hannover e.V. bietet Beratung, Entwurf und Aufbau optischer Baugruppen für die Lasermaterialbearbeitung an. Diese können speziell für Ihre Anwendung ausgelegt und in Ihre Anlage integriert werden.

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Dünnschichtstrukturierung für elektrisch und nicht-elektrisch funktionale Bauteile

 

Dünnschicht-Dehnungssensor in einer V-Nut eines Maschinenbauteils

Das LZH bietet Beratung, Machbarkeitsuntersuchungen und Prozessentwicklung zum Laserstrukturieren dünner Schichten an. Bauteiloberflächen lassen sich so beispielsweise mit Dehnungssensoren versehen. Ein Anwendungsbereich ist die Dünnschichtsensorik. 

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Entwicklung von Bearbeitungssystemen und –systemkomponenten

 

Die Gruppe Maschinen und Steuerungen konzipiert, konstruiert und fertigt Bearbeitungssysteme und -systemkomponenten vor allem für Auftragsschweißverfahren und die Oberflächentechnik. Dies beinhaltet auch die notwendige Prozessentwicklung. Von der Idee über die Durchführung bis hin zur Umsetzung und Implementierung des prozessfähigen Systems: Die LZH-Experten begleiten Kunden durch den kompletten Entwicklungsprozess.

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Funktionalisierung und Strukturierung von Oberflächen

 

Laseroberflächenfunktionalisierung zur       Einstellung der Wasserbenetzbarkeit

Das LZH bietet Beratung, Machbarkeitsuntersuchungen und Prozessentwicklung zum Funktionalisieren und Strukturieren von Oberflächen an. Hierbei bietet der Einsatz von Ultrakurzpulslasern vielfältige Möglichkeiten, Oberflächeneigenschaften gezielt für verschiedenste Anwendungen zu verändern. Ein Beispiel ist die Erzeugung hydrophober Oberflächen.

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Laserauftragschweißen

 

Hilfe im Zulassungsdschungel

Mit dem Laserauftragschweißen können Bauteile durch einen Materialauftrag vor Verschleiß geschützt oder repariert werden.

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Lasergestütztes MSG-Auftragschweißen

 

Schichtauftrag auf eine Extruderwelle. Bild: LZH

Beim lasergestützten Lichtbogen-Auftragschweißen stabilisiert und führt der Laser den Lichtbogen. Dadurch können geringe Aufmischungsgrade (< 5%) und eine präzise Positionierung des Auftrags erreicht werden.

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Laseroberflächenstrukturierung zur Haftungsverbesserung

 

Oberflächen lassen sich mittels Laserstrahlung aufrauen und so die Haftungseigenschaften von Maschinenteilen verbessern. 

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Laserstrahldispergieren

 

Mittels Laserstrahldispergieren lassen sich beispielsweise auf Umformwerkzeugen Metall-Keramik-Verbundschichten herstellen. Diese Schichten verbessern sowohl die Verschleiß- als auch Korrosionseigenschaften der Werkzeuge und erhöhen so die Standzeiten.  

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Laserstrahllegieren

 

Das Laserstrahllegieren bietet die Möglichkeit, Werkstoffe gezielt mit verschleißbeständigen Schichten zu versehen. Dazu werden zum Beispiel kohlenstoffaffine Elemente in die Werkstoffoberfläche eingebracht. Diese reagieren mit dem im Grundwerkstoff enthaltenen Kohlenstoff und bilden so verschleißbeständige Karbide.

Auf diese Weise lässt sich unter anderem die Standzeit von Werkzeugen erhöhen.
 

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 Mikrostrukturierung biomedizinischer Implantate mit fs-Laser

 

Spiralschnitt in Metalllegierung. Bild: LZH

Das LZH kann mit Kurzpulslasern nahezu alle Materialien präzise im Mikrometerbereich bearbeiten. Mit dem Laser können Implantate schädigungsarm geschnitten, gebohrt oder selektiv abgetragen oder strukturiert werden.

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Oberflächenfunktionalisierung für biomedizinische und technische Anwendungen

 

Die Abteilung Industrielle und Biomedizinische Optik bietet die gezielte Veränderung von Oberflächen unterschiedlichster Materialien an, um die gewünschten Eigenschaften für verschiedenste biomedizinische und technische Anwendungen zu erzeugen:

  • Benetzbarkeit mit Flüssigkeiten
  • Lichtabsorption
  • Tribologische Eigenschaften
  • Biokompatibilität

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Prozessentwicklung für die Lasermikrobearbeitung

 

Lasergenerierter Dünnfilmsensor auf einer Werkstückoberfläche. Bild: LZH

Das LZH prüft, ob Mikrobearbeitungen mit laserbasierten Prozessen durchgeführt werden können. Geeignete Prozesse können vom LZH bis zur Industrietauglichkeit optimiert werden. Eingesetzt werden dabei in erster Linie Ultrakurzpulslaser.

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Prozessüberwachung und -dokumentation

 

Simulation zu Prozessemissionen (Schweißspritzer). Bild: LZH

Das LZH entwickelt angepasste Strategien zur Überwachung von Laserprozessen. In Zusammenarbeit mit den Kunden werden diese Strategien systemtechnisch umgesetzt und in der industriellen Praxis erprobt. Weiterhin berät das LZH in der Optimierung von Prozessen.

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