Oberflächenfunktionalisierung

Oberflächentopologie nach MAß

Reduktion von Reibung und Verschleiß an hochbelasteten Bauteilen

Erhöhung der Lichtabsorption von Metalloberflächen durch Laserstrukturierung (Black Marking)

Veränderung des Benetzungsverhaltens von Oberflächen durch Strukturierung

Funktionalisierung von Bauteilen durch Ultrakurzpulslaser-bearbeitung

Die gezielte Modifizierung der Oberflächentopologie eines Werkstoffs kann die funktionellen Eigenschaften des Bauteils komplett verändern.

Das Werkzeug der Strukturierung ist hierbei immer dasselbe: Der Ultrakurzpulslaser. Die Erscheinung und die Beschaffenheit der Oberflächenstrukturen können jedoch bei der Funktionalisierung kaum vielfältiger sein. Die gezielte Laserstrukturierung von Laufflächen in Gleit- oder Axiallagern kann das Reibverhalten zwischen den Bauteilen reduzieren und dadurch eine Abnutzung verlangsamen.

Eine Nanostrukturierung verändert die Benetzungseigenschaften von Oberflächen, wodurch diese hydrophile oder hydrophobe Eigenschaften aufweisen können. Eine sehr raue Oberfläche bricht das einfallende Licht derart diffus, dass eine Rückreflexion ausbleibt und die Markierung tief schwarz wirkt.

Auch die Funktionalisierung von Werkstoffverbunden, wie bei Leiterplatten, ist durch einen mikrometergenauen Laserabtrag möglich. Dazu wird das leitende Material präzise durch den Laserprozess ablatiert, ohne das Trägermaterial (Keramik, Saphirglas, FR4, oder ähnliches) zu zerstören. Leiterbahnen mit unterschiedlichen Querschnitten und Abständen im Mikrometerbereich sind herstellbar.

Oberflächen Funktionalisieren: UNSERE STATISTIK

Realisierte Reibungsreduktion

-25 %

Herstellung von Leiterbahnen mit einem Querschnitt von

6 µm

Realisierte Strukturgröße für die Einstellung von Hydrophilie/-phobie

800 nm

selektiver Dünnschichtabtrag

Selektive Bearbeitung von dünnen Schichten

Mit Ultrakurzpulslasern lassen sich Dünnschichtsysteme in allen drei Raumdimensionen hoch-selektiv bearbeiten.
So können beispielsweise metallisierte Oberflächen auf einem dielektrischen Grundsubstrat per Laserabtrag mikrometergenau mit Isolationsgräben versehen und somit für Anwendungen in der Elektronik und Sensorik funktionalisiert werden.

Durch geeignete Wahl der Laserparameter ist es dabei möglich die metallische Oberfläche zu entfernen ohne das unterliegende Grundsubstrat abzutragen oder wesentlich zu beschädigen.

Erzielbare Qualitäten

  • Laterale Auflösung: typ. 20 μm, bis zu 1 μm
  • Tiefenauflösung: typ. 100 nm, selektive Schichttrennung möglich

Anwendungen

Slider image
Slider image

Oberflächenfunktionalisierung Durch Nanostrukturierung

Nanostrukturierung von Oberflächen mit dem Laser

Durch Einsatz der so genannten Laserinterferenzstrukturierung können mit dem Laser Nanostrukturen mit hoher Flächenrate in metallische, keramische und Kunststoffoberflächen eingebracht werden.

Somit können zum Beispiel optisch wirksame Gitterstrukturen für den Produktschutz erzeugt werden.

Die Technologie erlaubt auch die Herstellung antibakteriell wirksamer Oberflächen.
Durch die Nanostrukturierung kann das Zellwachstum, die Haftfähigkeit und die Benetzung von Oberflächen gezielt beeinflusst werden.

Mit dem Maschinentyp RDX500 bietet Pulsar Photonics Lasermaschinen zur Industrialiserung dieser Technologie an.

Anwendungen

Slider image
Slider image

Widerstandsfähige Markierungen

Markierungen für anspruchsvolle Umgebungen

Mit Ultrakurzpulslasern lassen sich korrosionsfeste, hoch kontrastreiche und abriebfeste Markierungen in vielen Metallbauteilen, insbesondere aus Edelstahl, herstellen.

Die Markierung erfolgt hierbei, anders als bei konventionellen Markierlasern, über das Einbringen einer speziellen Mikrostruktur.

Die eingebrachte Mikrostruktur hat breitbandige Lichtabsorptionseigenschaften, was zu einem hohen Kontrast bei gleichzeitiger Abriebfestigkeit führt.

Die chemische Beständigkeit der Markierung erfolgt vor allem durch den verwendeten, topografiebedingten Absorptionsmechanismus und bei Edelstählen durch den Erhalt der Schutzwirkung gegen Korrosion durch eine Chromoxidschicht.

Anwendungen

Slider image
Slider image
Slider image

Ihr persönlicher Ansprechpartner

M.Sc. Philip Oster
Leiter Auftragsfertigung

+49 (0) 2407 / 55 555 – 24
applications@pulsar-photonics.de
Scroll to Top