Lehrstuhl für Fertigungstechnologie, Universität Erlangen-Nürnberg

Laserstrahljustieren mit Excimerlasern - Prozessparameter und Modelle zur Aktorkonstruktion



Datum: 28.02.2001


Autor


Berichterstatter

  • Prof. Dr.-Ing. M. Geiger
  • o. Univ. Prof. Dr. techn. D. Schuöcker, TU Wien

Die Potenziale des Laserstrahljustierens mittels UV-Laserstrahlung werden heutzutage industriell kaum genutzt. Grund hierfür waren neben den Hemmnissen des Einsatzes einer grundlegend neuen Fertigungskette, die durch eine kostengünstige grob tolerierte Vormontage und anschließendes Justieren mit Laserstrahlung charakterisiert werden kann, die wissenschaftlich noch nicht umfassend beschriebenen Effekte des Laserstrahljustierens, aber auch die in der heutigen Zeit des virtuellen Engineerings immer wichtiger werdende fehlende mathematische Beschreibung. Durch die Methode der Berechnung der lokalen Maximaltemperatur ist es im Bereich der Modellbildung des Justierens mit Excimerlaser-strahlung gelungen, ein analytisches Modell aufzustellen, das die Einflüsse aller prozessbestimmenden Parameter beschreibt und den Prozessablauf erklärt. In den Bereichen, in denen komplexere Geometrien oder das transiente Verhalten von Interesse sind, konnten mit den Methoden der Finiten Elemente Modelle erstellt werden, die den komplexen Zusammenhang der Rückdehnung und Gegenbiegung dieses dynamischen Prozesses abbilden. Die Pulsenergie und die Strahlabmessungen konnten als die wesentlichen variablen Prozessparameter erkannt werden. Die Pulsdauer, Pulsform und Mehrfachbestrahlung vergrößern zwar mit unterschiedlicher Effizienz das Prozessfenster, eignen sich jedoch aufgrund ihres geringen Einflusses auf den Biegewinkel nicht als Regelparameter. Die Abschätzung der benötigten Fertigungshauptzeit des Regelkreises stellt eine wesentliche Entscheidungshilfe für den Einsatz des Justierens mit Excimerlasern dar.