Lehrstuhl für Fertigungstechnologie, Universität Erlangen-Nürnberg

Oberflächenfeinbearbeitung keramischer Werkstoffe mit XeCl-Excimerlaserstrahlung



Datum: 31.05.1994


Autor


Berichterstatter

  • Prof. Dr.-Ing. Dr. h.c. M. Geiger
  • Prof. Dr.-Ing. H. Brand

Ziele der Arbeit sind Verfahrensgrundlagen für die Oberflächenmodifikation und die Feinstrukturierung Technischer Keramik mittels XeCl-Excimerlaserstrahlung und die Ableitung von Hinweisen für industrielle Anwendungen. Ein vielversprechendes Einsatzgebiet des Excimerlasers ist die Oberflächenmodifikation keramischer Werkstoffe. In Abhängigkeit von der Energiedichte und der Pulszahl kann die Oberfläche mit wenigen Laserpulsen aufgerauht oder geglättet werden. Die mechanischen Eigenschaften des Bauteils werden durch die Laserbearbeitung verbessert. Über der Abtragsschwelle werden mit jedem Laserpuls dünne Schichten des Werkstoffs abgetragen. Ein Projektionsverfahren bildet eine im Laserstrahl positionierte Maske stark verkleinert auf die Werkstückoberfläche ab. Hierdurch können Strukturen mit Abmessungen im Mikrometerbereich erzeugt werden. Von technologischem Interesse ist die Tatsache, dass die Abtragsraten mit ansteigender Temperatur zunehmen. Hierdurch können die Bearbeitungszeiten verringert werden. Die Untersuchungen zeigen, dass Excimerlaser das Potential zur schonenden, hochgenauen Bearbeitung keramischer Werkstoffe besitzen.