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Unsere Projekte

Gravieren mit Laser

FUME – FEINSTAUB BEI DER UKPL-MATERIALBEARBEITUNG

Ein weiterer wichtiger Aspekt, an dem das UKPL-Netzwerk arbeitet, ist die Feinstaubbelastung durch den Materialabtrag. Um auf diesem Gebiet Sicherheit zu schaffen, hat das UKPL-Netzwerk zusammen mit dem Feinstaub-Netzwerk „CleanAir“ ein gemeinschaftliches Projekt angeregt und unterstützt, welches sich diesem Thema widmet. Hierbei soll untersucht werden, wie und welche Feinstaubbestandteile entstehen, wie diese durch Prozessführung, Absaugung oder verbesserte Filtrierung verringert werden können und welche Gesundheitsgefahren dabei entstehen. Das industrielle Gemeinschaftsprojekt wurde mittlerweile erfolgreich als Skizze verteidigt und befindet sich in der Antragstellung. Projektpartner: Laser Zentrum Hannover e. V. (LZH) Institut für Energie- und Umwelttechnik (IUTA) Fraunhofer-Institut für Toxikologie und Experimentelle Medizin (ITEM)

Laser Zentrum Hannover e. V. LZH (Hollerithallee 8, 30419 Hannover), Institut für Energie- und Umwelttechnik IUTA (Bliersheimer Str. 58-60, 47229 Duisburg), Fraunhofer-Institut für Toxikologie und Experimentelle Medizin ITEM (Nikolai-Fuchs-Straße 1, 30625 Hannover)

Projektlaufzeit: 1.05.2023 – 30.04.2025

MOSES
 

Multi-Optische-Sensorik & Echtzeitdatenverarbeitung zur Erfassung der Prozesssituation für automatisierte UKP-laserbasierte Leiterplattenbearbeitung zur Fertigung induktiver Sensoren. Motivation Es gibt keine zufriedenstellende Multi-Sensorik am Markt der Lasermikrobearbeitung, die Prozesszustände in Echtzeit aufnimmt und zur Steuerung und Regelung der Prozesse beiträgt, wie sie z. B. in der modernen Leiterplattenfertigung benötigt werden. Die Anforderungen in der Kupferstrukturierung bezüglich Füllgrad und selektiver Bearbeitung der Leiterplatte sind hier im Vergleich zur bestehenden Ätztechnik sehr hoch. Die Leiterplatten-Fertigung der Zukunft, z. B. für innovative Drehmomentsensoren im Bereich der Mobilität, benötigen aber genau diese Spezifikationen, um Funktion, Qualität und Preis wettbewerbsfähig zu halten. Ziele und Vorgehen Um eine überlegene Prozessqualität mit den entsprechenden Zielparametern und eine benutzerfreundliche Prozessierung zu erreichen, umfasst der innovative Ansatz die Identifizierung relevanter Sensorkonzepte, das Erforschen und Feature design der kreuzkorrelierten Sensorsignaturen sowie die Entwicklung von Datenbereinigungsverfahren zur Ermöglichung und Entwicklung einer echtzeitfähigen Prozesskontrolle. Die erreichte Prozesssicherheit wird anhand eines in der Leiterplattenfertigung nachgefragten Laserprozesses demonstriert, der zu disruptiver Forschung an neuen leiterplattenbasierten Drehmomentsensoren führen soll. Innovation und Perspektiven Die neue multi-optische Sensorik und die echtzeitfähige Steuerung von komplexen Laserfertigungsanlagen wird es ermöglichen, wettbewerbsfähige Produkte der Zukunft herzustellen, die in Funktion, Qualität und Preis überzeugen. Die Sensorik stellt hierbei die erforderliche Prozesssicherheit für innovative Fertigungsverfahren auch für kleine Prozessfenster her, die den spezifischen Anforderungen der hochpräzisen Hochgeschwindigkeits-Mikrostrukturierung von dielektrischen und metallischen Materialien für Anwendungen der Mikroelektronik genügen.

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Anlage GL.evo zur Materialbearbeitung mittels Ultrakurzpulslaser, Bild: GFH GmbH

GFH GmbH (Großwalding 5, 94469 Deggendorf), Technische Hochschule Aschaffenburg - Arbeitsgruppe Angewandte Lasertechnik und Photonik AG alp (Würzburger Str. 45, 63743 Aschaffenburg), Vaas-Leiterplattentechnologie GmbH (Güglingstraße 47, 73529 Schwäbisch Gmünd), Magnetic Sense GmbH (Kelterstraße 59, 72669 Unterensingen)
Projektlaufzeit:
01.11.2022 – 31.10.2025

ENTWICKLUNG EINES KOMBINATIONSMESSSYSTEMS BESTEHEND AUS EINEM BEAMPROFILER FÜR DIE BESTIMMUNG UND ANALYSE DES STRAHLPROFILS VON ULTRAKURZPULSLASERN UND EINEM WELLENFRONTSENSOR - KOMBIMESSSYSTEM

Die geplante Entwicklung des Messgerätes zur Laserstrahlcharakterisierung von ultrakurzen Laserpulsen beinhaltet die zeitgleiche Messung der Intensitätsverteilung, der Wellenfront sowie der Pulslänge des Laserstrahls.

Metrolux Optische Messtechnik GmbH (Bertha-von-Suttner-Straße 5, 37085 Göttingen)
Projektlaufzeit:
01.09.2016 - 31.08.2018

FLEXIBLER MULTIPHOTONEN TOMOGRAPH MIT CARS (COHERENT ANTI-STOKES RAMAN SPECTROSCOPY)-FUNKTIONALITÄT - MPTFLEX CARS

For rapid detection of skin cancer and corneal diseases, JenLab has developed a multiphoton tomograph. The tomograph allows >> immediate, non-invasive and early diagnosis of skin cancer << avoiding the many thousands of tissue biopsies and for detecting corneal diseases within seconds and without any labelling.

JenLab GmbH (Straße zum Müggelhort 36, 12559 Berlin)
H2020-SME Instrument Phase 2
Projektkosten: 2.448 T€
Zuschuss: 2.448 T€
Projektlaufzeit:
01.09.2016 –  31.08.2018

MULTIMODALE MULTIPHOTONEN GEWEBEANALYSE DER HUMANEN CORNEA - MMG

Projektziel ist die – auf der über ultrakurze Laserpulse hervorgerufenen Fluoreszenz der Hornhautschichtzellen basierende – Entwicklung eines Bildgebungssystems mit integriertem Auswertemodul für die humane Cornea.

JenLab GmbH (Straße zum Müggelhort 36, 12559 Berlin),
Technische Universität Ilmenau
Projektkosten gesamt: 570 T€
Förderung gesamt: 380 T€
Projektlaufzeit:
01.12.2015 – 30.11.2017

HOCHAUFGELÖSTE, PARALLELISIERTE LASER-DIREKTSTRUKTURIERUNG ZUR ERZEUGUNG INDIVIDUALISIERTER COMPUTERGENERIERTER HOLOGRAMME AUF METALLEN UND HALBLEITERN - PALADIN

Ziel des Projektes ist die Entwicklung einer hochaufgelösten, parallelisierten Laser-Direktstrukturierung zur Erzeugung individualisierter computergenerierter Hologramme. Diese Aufgabe stellt prinzipiell ein ideales Einsatzgebiet für Ultrakurzpulslaser dar, da mit dieser Art von Laser ein hochpräziser Materialabtrag ebenso wie die Bearbeitung temperatursensibler Materialien ohne thermische Schädigung in der Umgebung ermöglicht wird. Es soll ein spezielles optisches Abbildungssystem entwickelt werden, das Mikrospiegelarrays in der Maskenebene einer hochauflösenden Abbildungsoptik mit einem Galvoscanner kombiniert. Damit können beliebige Multilevel-DOE auf Schreibflächen im mm²-Bereich in kürzester Zeit ohne Stückelung und ohne Werkstückbewegungen erzeugt werden. Diese Technologie weist dabei sehr viel mehr Möglichkeiten seitens der Produktmarkierungen und auch des Produktschutzes auf als bisherige am Markt verfügbare Technologien.

DIOPTIC GmbH (Bergstraße 92A, 69469 Weinheim)
+ Laser-Laboratorium Göttingen e.V.
Projektkosten gesamt: 571 TEUR
Förderung gesamt: 362 TEUR
Projektlaufzeit:
01.03.2017 – 28.02.2019

MASSGESCHNEIDERTE POLARISATIONSZUSTÄNDE FÜR DIE UKP-LASERMATERIALBEARBEITUNG - POLARLASER

Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines Polarisationsmoduls mit frei einstellbaren Polarisationszuständen zur hocheffizienten UKP-Lasermaterialbearbeitung, insbesondere für die Volumenbearbeitung, das oberflächige Abtragen und die Oberflächenfunktionalisierung. Das Hauptaugenmerk liegt dabei auf den Polarisationszuständen mit radialer bzw. azimutaler Polarisation als angestrebten Endzustand im Bearbeitungsfokus des Laserstrahls bzw. auf dem zu bearbeitenden Werkstück. Diese Polarisationszustände weisen eine erhöhte Fokussierbarkeit auf. Auch ermöglichen sie sehr gute Bearbeitungsqualitäten und hohe Bearbeitungsgeschwindigkeiten im Prozess. Weiterhin kann mit derart präpariertem Laserlicht unabhängig von der Scanrichtung gearbeitet werden. Darüber hinaus erfolgt die Qualifizierung des angestrebten Polarisationsmodul-Demonstrators über verschiedene Materialbearbeitungs-Prozesse. Die Integration des Moduls in eine Laserbearbeitungsanlage sowie die Entwicklung der dafür notwendigen Prozesse und Messmethoden zur Ermittlung der Anlagenverbesserung sind ebenfalls Bestandteil des Projektes.

asphericon GmbH, LMB Laser-Materialbearbeitungs GmbH + Laser Zentrum Hannover e.V.
Projektkosten gesamt: 470 TEUR
Förderung gesamt: 320 TEUR
Projektlaufzeit:
01.09.2017 – 31.08.2019

ENTWICKLUNG EINES GÜTEGESCHALTETEN HOCHLEISTUNGS-ULTRAKURZPULSLASERSYSTEMS - Q-SWITCH

Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung eines gütegeschalteten, Ultrakurzpulslasersystems insbesondere für den Einsatz in der Mikro-Materialbearbeitung. Dieses gütegeschaltete UKPL-System schließt dabei die technologische Lücke zwischen am Markt verfügbaren modengekoppelten (kurze Pulslängen, geringe Pulsenergien) und gütegeschalteten (lange Pulslängen, hohe Pulsenergien) Systemen, indem es gleichzeitig kurze Pulslängen als auch hohe Pulsenergien ermöglicht. Kern der Entwicklung zur Realisierung dieses Systems sind ein neuartig kontaktiertes Komposit aus Laserkristall und sättigbarem Absorber-Spiegel (SAM) sowie eine ultraschnelle Hochleistungselektronik zur Modulation des Pumpstroms und somit der Kontrolle der Pulsemission. Eine einfache, lineare Verstärkeranordnung ermöglicht die Skalierung der Pulse in den Bereich einiger 100µJ Pulsenergie auf geringstem Bauraum.  Das System stellt eine wesentliche Bereicherung sowohl für die Materialbearbeitung (bspw. Elektronikindustrie) als auch für die Biotechnologiebranche dar.

PicoLAS GmbH, neoLASE GmbH + weitere
Projektkosten gesamt: 1.385 TEUR
Förderung gesamt: 823 TEUR

Projektlaufzeit:
01.08.2017 – 31.07.2019

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