Was ist Laserablation?

Laserablation bezeichnet das Abtragen von Material mit Hilfe von Lasertechnik. Dabei wird mittels gepulster Laserstrahlung die Oberfläche eines Werkstücks fokussiert verdampft. Das Verfahren wird daher auch als Laserverdampfen bezeichnet und eignet sich zur hochpräzisen Strukturierung und Texturierung von Oberflächen. Eine weitere Betrachtung des Begriffs Laserablation besteht darin, diesen als eigentlichen „Grundprozess“ der beim Wechselwirken des Laserstrahls mit dem Werkstück stattfindet, zu betrachten. Entsprechend resultieren die Optimierungen des Prozesses dann in den verschiedenen Anwendungen, wie Gravieren, Schneiden, Bohren oder Entschichten.

Welche Laser können für die Laserablation genutzt werden?

Für die Laserablation können, je nach Material und gewünschtem Ergebnis, unterschiedliche Lasertypen verwendet werden. Die Materialbandbreite reicht dabei von Metallen, Keramiken, Kunststoffen und Polymeren bis hin zu Glas. Die von ACSYS verwendeten Ultrakurzpulslaser garantieren ein präzises Ergebnis mit höchster Reproduzierbarkeit im Serienbetrieb.

In den meisten Fällen kommen für die Laserablation Nanosekundenlaser zum Einsatz. Die kurzen Laserpulse ermöglichen es, das Material zu erhitzen und Plasma aus Ionen und Elektronen des bearbeiteten Materials zu erzeugen. Aufgrund der hohen Leistungsdichte des Lasers werden die Ionen im Plasma derart beschleunigt, dass das abgetragene Material verdampft. Gleichzeitig wird das Material im Inneren nicht stark erhitzt. Nur ein fokussierter Bereich in einer dünnen Schicht an der Oberfläche wird für einen extrem kurzen Zeitraum mit hoher Energie erhitzt, so dass das notwendige Plasma zur Verdampfung entsteht.

Bei der Ablation mit Piko- und Femtosekundenlasern kommen Laser mit ultrakurzer Pulsdauer zum Einsatz, daher auch der Begriff Ultra Short Pulse Laser (USPL). Diese Art der Laserbearbeitung wird auch „kalter Abtrag“ genannt, weil der Energieeintrag ins Material noch einmal deutlich geringer ist als bei der Bearbeitung mit einem Nanosekundenlaser. Mit Impulsdauern im Bereich von Pikosekunden bis hin zu Femtosekunden ermöglichen Ultrakurzpulslaser eine beispiellose Kontrolle über die Energie, die auf das Material übertragen wird. Dadurch wird die Laserablation feinster Strukturen auf nahezu jedem Material möglich, ohne dabei eine thermische Schädigung zu bewirken.

Für welche Branchen eignet sich Laserablation?

Laserablation ist ein gleichermaßen präzises wie schonendes Verfahren zur Oberflächenbearbeitung. Die kurzen Laserpulse erwärmen nur die oberste Schicht des Materials, während der Rest des Werkstücks kühl bleibt. Mit Hilfe von ACSYS Lasersystemen, unserer ACSYS-eigenen Software und unserem Know-how für Prozesse, Materialien und Lasertechnik, eignet sich Laserablation für nahezu alle Branchen, in denen Material präzise abgetragen werden soll.

Laserablation mit LFR^®  in der Automobilbranche

Mit Hilfe von Large Field Removal (LFR) können Sie 3D-Bauteile mit einer Fläche von bis zu 1.250 mm × 1.250 mm mit einem Laser ansatzlos am Stück bearbeiten. LFR^® eignet sich immer dort, wo große Arbeitsbereiche benötigt werden. Der gesamte Arbeitsbereich wird ohne Achsbewegung in X- und Y-Richtung vom Laser erfasst. Dadurch lassen sich bei der Gestaltung von Produkten, Bauteilen und Designelementen für das Interior und Exterior von Automobilen neuartige Designs realisieren, die mit klassischen Verfahren nicht möglich sind.

Haushaltsgeräte: Laserablation für Frontblenden

Die Beanspruchung durch Hitze, Feuchtigkeit oder Reinigungsmitteln ist eine Herausforderung für das Design von Frontblenden von Haushaltsgeräten. Mit Hilfe von Laserablation lassen sich hinterleuchtete Frontblenden für alle Arten von Haushaltsgeräten realisieren, die weit über die Möglichkeiten konventioneller Drucktechnik hinausgehen.

Ist Laserablation umweltfreundlich?

Laserablation ist ein kontaktloses Verfahren, bei dem das Werkstück keinerlei mechanischer Beanspruchung unterliegt. Dadurch lassen sich selbst kleine oder empfindliche Teile bearbeiten bzw. feinste Strukturen und Muster realisieren. Zudem bietet der Materialabtrag mit Lasertechnik eine nachhaltige und effiziente Alternative zu bisherigen Verfahren, wie dem chemischen Bearbeiten von Bauteilen. Laserablation hilft durch Materialschonung und hohe Energieeffizienz dabei, den CO₂-Fußabdruck der Produktion zu reduzieren und wertvolle Ressourcen zu sparen.

Kernkompetenz Laserablation

Überzeugen Sie sich selbst von den vielfältigen Möglichkeiten, die Ihnen Laserablation mit ACSYS Lasersystemen bieten. Unsere langjährige Material-, System- und Laserkompetenz machen uns seit 2003 zum technologischen Vorreiter im Bereich der Lasermikrobearbeitung. Kunden in aller Welt setzen auf hochpräziser Lasertechnik von ACSYS, um mit gezieltem Oberflächenabtrag neuartige Designs oder Funktionalitäten bei Ihren Produkten zu erzielen. Profitieren auch Sie von unserer Expertise als Technologieführer, speziell für Ultra Short Pulse Laser (USPL) und Large Field Removal (LFR).