Micro/Nano processing

Technologischer Hintergrund

  • Die Qualitätsanforderungen an die Aperturgröße und Spaltbreite beim Präzisionsbohren und -schneiden sind aufgrund des Technologietrends der Miniaturisierung immens gestiegen. In diesem Zusammenhang wurde die hochpräzise Wendelbohroptik (HDO) erfunden, die in Verbindung mit ultrakurzer Laserstrahlung die beste Bearbeitungstechnologie für metallische und nichtmetallische Werkstoffe bietet. Darüber hinaus bietet HDO die Flexibilität und Prozessstabilität definierter Bohrdurchmesser und Konizität für Mirkobohrungen und Schnittfuge.
  • Seit der ersten Einführung auf dem Weltmarkt im Jahr 2008 hat die Wendelbohrtechnologie mehrere optische und systemtechnische Weiterentwicklungen erfahren, um sie für aktuelle und zukünftige höhere Bearbeitungsanforderungen geeignet zu machen. Die heutige siebte Generation HDO v7 kann in drei verschiedenen Wellenlängenbereichen eingesetzt werden: UV, Grün und IR. Darüber hinaus verwendet der HDO v7 erfolgreich ein modulares Design, bei dem das rotierende Kernmodul und das Beobachtungsmodul für die Verarbeitung getrennt sind und die Schnittstelle standardisiert wurde, um eine vollständige Integration in verschiedene Verarbeitungssysteme zu ermöglichen. Das HDO v7 entwickelt sich zu einem Schlüsselgerät für eine Vielzahl von Anwendungen für Mikrolöcher in hochwertigen Produkten wie Turbinenschaufeln und funktionalen Oberflächen.

Warum Wendelbohrtechnologie?

Rundheit
>0.94

Präzision
<±2 µm

Aspektverhältnis
> 30:1

Konizität
±15°

F.A.Q.

Durch die Wendelbohrtechnologie können Bohrungen mit einem Durchmesser von 10µm in Materialdicken von 100µm gefertigt werden.

Das maximal erreichbare Aspektverhältnis ist abhängig von der Materialdicke. Die folgende Tabelle zeigt exemplarisch welche Aspektverhältnisse darstellbar sind.

Materialdicke Aspektverhältnisse
0.1 mm 10:1
1 mm 30:1
3 mm 50:1


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Es können positiv und negative Konizitäten mit maximalen Wandungswinkeln von +/-15° erreicht werden. Zudem sind in sämtlichen Materialien zylindrische Bohrungen mit hohen Aspektverhältnissen möglich.

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In Kombination mit einer ultrakurz gepulsten Laserstrahlquelle können materialunabhängig selbst sensitive Materialien bearbeitet werden.

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Das Laserwendelstrahlbohren beschränkt sich auf die Herstellung von runden Bohrungen. Bei Hinzunahme eines präzisen planaren Achssystems können Konturschnitte ausgeführt werden und somit komplexe Strukturen wie Rechteckprofile oder Zahnradprofile mit einstellbarer Schnittwandung hergestellt werden.

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Für die bestmögliche Bohrqualität empfehlen wir die Verwendung einer ultrakurz gepulsten Laserstrahlquelle mit Pulsdauern von weniger als 15ps. Bezogen auf die Wellenlänge können sowohl IR (1010-1070nm) Laserstrahlquellen als auch VIS (510-540nm) oder UV (340-360nm) zum Einsatz kommen.

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Die HDO teilt sich in das Rotationsmodul und das Fokussiermodul auf. Das Rotationsmodul kann statisch fixiert horizontal in der Maschine platziert werden während das Fokussiermodul (Gewicht ca. 4kg) auf eine gebremste Z-Achse montiert werden kann um so den Fokus für diverse Bauteile einzustellen.) kann auf eine z-Achse gesetzt werden.

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