Herausforderungen bei der Bearbeitung technischer Keramik
Technische Keramiken wie Siliziumcarbid (SiC), Aluminiumoxid (Al₂O₃) oder Siliziumnitrid (Si₃N₄) kommen überall dort zum Einsatz, wo hohe Temperaturbeständigkeit, Verschleißfestigkeit, chemische Beständigkeit oder elektrische Isolation gefragt sind. Genau diese Materialeigenschaften machen ihre Bearbeitung jedoch anspruchsvoll: Die hohe Härte und Sprödigkeit erschweren die mechanische Bearbeitung und können zu Werkzeugverschleiß, Ausbrüchen oder Mikrorissen führen. Insbesondere in der Halbleiterindustrie, Medizintechnik und Elektronik kommen Komponenten aus technischer Keramik zum Einsatz.
Einsatzgebiete der Lasertechnik in der Keramikindustrie
Das Anwendungsspektrum der Lasertechnik in der Keramikindustrie reicht vom Präzisionsschneiden und Mikrobohren über die Mikro- und Nanostrukturierung bis zur gezielten Funktionalisierung keramischer Oberflächen. So lassen sich z.B. SiC-Komponenten und Waferchucks für die Halbleiterindustrie bearbeiten, tribologische Strukturen zur Reduzierung von Reibung und Verschleiß erzeugen oder komplexe Mikrogeometrien in Hochleistungskeramiken realisieren. Insbesondere Ultrakurzpulslaser ermöglichen durch ihre sehr hohen Lichtintensitäten die Bearbeitung sprödharter Werkstoffe, bei denen mechanische Verfahren an ihre Grenzen stoßen. Pulsar erreicht bei der Strukturierung technischer Keramiken Strukturauflösungen ab etwa 5 µm. Mittels Laserwasserstrahl-Verfahren lassen sich sogar Materialstärken bis zu 30 mm gratfrei bearbeiten.
Case Studies & Blogbeiträge
Bohren und Schneiden mit der Laserwaterjet-Technologie
Mit der laserwasserstrahlgeführten Materialbearbeitung lassen sich besonders harte und dicke Werkstoffe bearbeiten. Wie der Prozess genau funktioniert und welche Vorteile er mit sich bringt, erfahren Sie im Beitrag.
Wie bearbeitet man Technische Keramik mit Lasern?
Die herausragende Eigenschaft des Werkstoffes technische Keramik wird hier zur Herausforderung: Die große Härte. Technische Keramik ist hart und spröde, neigt also zum Sprödbruch und weist eine niedrige Bruchzähigkeit auf. Mit verschiedenen Methoden und Werkzeugen versucht man, dieser Herausforderung bei der Bearbeitung technischer Keramik gerecht zu werden.
Was ist Laserwendelbohren?
Mit dem Laser-Wendelprozess steht uns ein präzises Bearbeitungsverfahren zur Verfügung, das eine konturgeführte Erzeugung von Bohrungen und Schnitten in verschiedene Materialien wie z.B. in technische Keramiken ermöglicht. Der Prozess zeichnet sich durch hohe Maßhaltigkeit, geringe Konizität, reproduzierbare Geometrien und eine stabile Prozessführung aus.
Was sind die VOrteile der Laserbearbeitung?
Einer der größten Vorteile der Lasermaterialbearbeitung ist die hohe Präzision. Laser können auf extrem kleine Durchmesser fokussiert werden, wodurch kleinste Schnittbreiten, Bohrungen oder Struktur-Geometrien mit Genauigkeiten erzeugt werden können, die mit anderen Fertigungsverfahren meist unerreichbar sind. Die Technologie bietet daneben aber auch weitere Vorteile, die Geschwindigkeit und Effizienz betreffen.
Unsere Produkte & Dienstleistungen
Lasermaschinen
Maschinenbau für die Lasermaterialbearbeitung. Moderne Laseranlagen für die Einzelfertigung und zur automatisierten Serienfertigung.
Laser Auftragsfertigung
Bauteilfertigung & -bearbeitung mit Ultrakurzpulslasern. Machbarkeitsanalyse, Prozessentwicklung und Fertigung im Auftrag bis zur Serie.
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Louisa Draack
Technischer Vertrieb