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Research & Technology

UKP-Laser sollen den 3D-Druck auf Touren bringen

Die Entwicklung einer neuen Generation von Lasern mit ultrakurzen Pulsen (UKP) für den 3D-Druck soll die Technologie deutlich leistungsfähiger machen. Auch für die Industrie eröffnen sich weitere Einsatzbereiche.

20.07.2018
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UKP-Laser sollen den 3D-Druck auf Touren bringen (Foto: Fraunhofer IOF)

Gegenwärtig arbeiten die Fraunhofer-Institute für Lasertechnik ILT und für Angewandte Optik und Feinmechanik IOF zusammen mit zehn weiteren Instituten an neuen UKP-Lasern für die additive Fertigung . Die Technologie wird von den Forschern als „disruptiv“ beschrieben und soll die Anwendungsbereiche des laserbasierten 3D-Drucks deutlich erweitern. Im Rahmen eines Fraunhofer-Clusters of Excellence unter der Bezeichnung „Advanced Photon Sources“ möchten die Beteiligten nicht nur ein hochgradig präzises Fertigungsverfahren entwickeln, sondern auch neue Pulsdauer- und Wellenlängenbereiche nutzbar machen.

Aufgrund der Entwicklung einer neuen Generation an Pumpdioden sollen die leistungsstarken UKP-Laser die Verwendung neuer Lasermedien wie vor allem Ytterbium-dotierter Fasern und Kristalle ermöglichen. Dadurch eignen sie sich den Forschern zufolge für den Einsatz in der industriellen Fertigung und hier insbesondere zur Bearbeitung von Mikromaterial: Dank ihrer hohen Arbeitsgeschwindigkeit und Präzision verbleibt während des Fertigungsprozesses nur ein Minimum an Restwärme am bearbeiteten Material. Im Gegensatz zu aktuellen 100 W starken UKP-Lasern sollen sich die neuen Modelle, von denen sich die Forschung einen Vorstoß in die 10-kW-Leistungsklasse erhofft, unter anderem zum Schneiden sehr harter Keramik sowie faserverstärkter Kunststoffe für den Leichtbau eignen. Auch an der RWTH Aachen arbeiten derzeit Forscher an der Optimierung von UKP-Lasern, um die Technologie für weitere industrielle Anwendungen nutzbar zu machen.