Faserlaser bieten Mikrobearbeitungsmöglichkeiten, die für die hochwertige und kostengünstige Herstellung komplexer Geräte, Produkte und Teile unerlässlich sind. Ohne Faserlaser wären diese Geräte entweder zu kostspielig für den Massenmarkt oder schlichtweg unmöglich herzustellen. Als Erfinder und weltweit führender Hersteller von Faserlasern nutzt IPG Photonics seine jahrzehntelange praktische Erfahrung in der Bearbeitung, um die vielfältigste Palette an Laserquellen für die Mikrobearbeitung anzubieten.
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Laser-Mikrobearbeitung
Laser-Mikrobearbeitungslösungen für jede Branche und Anwendung
Produkte aller Branchen werden immer kleiner und komplexer. Präzision, Geschwindigkeit und Qualität sind die entscheidenden Faktoren bei der Mikroverarbeitung von Bauteilen, die in unserem Alltag zu finden sind. Das Schneiden transparenter und spröder Materialien, das Verbinden von Kunststoffen, das selektive Abtragen von Material, das Mikroschweißen, das Mikrobohren und die Oberflächenstrukturierung sind allesamt Anwendungen, die von unserem Angebot an Lösungen für die Faserlaser-Mikrobearbeitung profitieren.
Mikroelektronik
Neue Verbrauchergeräte bieten immer mehr Funktionen bei immer geringerer Größe, sodass Hersteller noch kleinere Komponenten mit höherer Anschlussdichte herstellen müssen. Zu den gängigen Laseranwendungen gehören:
- Durch Bohren
- Bohren und Schneiden von flexiblen Leiterplatten
- Mikroschweißen und hermetisches Versiegeln
- Paketvereinzelung
- Chip-Ablation und Markierung
Photovoltaik
Seit 2010 verzeichnet die Solarbranche aufgrund eines deutlichen Rückgangs der Installationskosten dramatische jährliche Wachstumsraten. Die Hersteller der Solarbranche setzen auf die hohe Genauigkeit und Flexibilität von Faserlasern, um diese Nachfrage für Anwendungen zu bedienen, darunter:
- Bohren und Schneiden von Siliziumwafern
- Selektives Dotieren und Tempern
- Anreißen und Strukturieren
- Oberflächenstrukturierung
- Ablation der dielektrischen Schicht
Medizinische Geräte
Allein in den USA werden jährlich fast 2 Millionen Stents implantiert. Faserlaser bieten hohe Präzision, Wiederholgenauigkeit und eine extrem geringe Wärmeeinwirkung für medizinische Anwendungen, darunter:
- Stent- und Katheterschneiden
- Schneiden und Bohren von medizinischen Polymerrohren
- Mikrobearbeitung von Borosilikatglas für die Mikrofluidik
- Mikroschweißen von Titan und Edelstahl
- Korrosionsbeständige Kennzeichnung auf Geräten, die UDI-Nummern erfordern
Automobilindustrie
Moderne Fahrzeuge nutzen innovative Polymerwerkstoffe, um Gewicht zu reduzieren und die Leistung zu verbessern. Das Verbinden und Modifizieren von Bauteilen mit einfachen und komplexen Geometrien wird durch die flexible, zuverlässige und konsistente Verarbeitung ermöglicht, die Faserlaser für Automobilanwendungen bieten, darunter:
- Dünnschicht-Mikroperforation
- Selektive Beschichtungsablation
- Verschweißen von transparentem Kunststoff und Zwischenfolien
- Oberflächenstrukturierung und -modifizierung
Luft- und Raumfahrt
Luft- und Raumfahrtfahrzeuge bestehen aus Tausenden komplexer Komponenten. Von der Herstellung winziger Sensoren bis zum Hochgeschwindigkeitsbohren massiver Turbinen verbessern IPG-Laser die Produktion und steigern die Qualität in einer Vielzahl von Luft- und Raumfahrtanwendungen:
- Mikroschweißen und hermetisches Versiegeln von Sensoren
- Oberflächenvorbereitung und Reinigung
- Hochgeschwindigkeitsbohren für Turbinen
- Titanschweißen
Anzeigen
Displays entwickeln sich immer weiter in Richtung dünnerer, leichterer, hellerer und ergonomischerer Designs. Faserlaser überwinden die Herausforderungen bei der Herstellung von Displays mit winzigen Merkmalen und unterschiedlichen Materialkombinationen, um Anwendungen zu optimieren, darunter:
- RGB-Pixel-Lochbohrung
- Schneiden und Ritzen von Glas/Saphir
- Dünnschichtstrukturierung
- OLED und Siliziumwafer-Tempern
Halbleiter
Increasing transistor densities of < 3 nanometers has prompted foundries and fabs to embrace the high accuracy and precision of fiber lasers to enable further device miniaturization, optimizing semiconductor applications including:
- Wafer-Ritzen, -Trennen und -Schneiden
- Blind- oder Durchgangsbohrung
- Wafer-Strukturierung
- Wafer-Markierung und Serialisierung
EV-Batterien
Der weltweite Absatz von Elektrofahrzeugen steigt weiterhin jährlich. Nur die Faserlasertechnologie kann Herstellern dabei helfen, die Produktionskosten für Elektrofahrzeuge zu senken und die Teilequalität in folgenden Anwendungsbereichen zu verbessern:
- Schneiden und Ausklinken von Elektrodenfolien
- Kathodenblindlochstrukturierung und Elektrodenfolienstrukturierung
- Folienreinigung
Der IPG-Unterschied
Führend und wegweisend im Bereich industrieller Faserlaser: IPG hat industrielle Faserlaser erfunden und populär gemacht und damit die Materialbearbeitung in nahezu allen Branchen und Anwendungsbereichen revolutioniert. Kontinuierliche Innovationen haben eine Vielzahl von Mikroprozessoranwendungen ermöglicht und deren Produktivität erheblich gesteigert.
Vertikal integrierte Forschung, Entwicklung und Produktion: IPG entwickelt, produziert und testet alle kritischen Komponenten jedes IPG-Lasers. Die vertikale Integration beschleunigt die Produktentwicklung, sodass IPG schneller als jedes andere Unternehmen auf Kundenbedürfnisse reagieren kann. Die interne Produktion gewährleistet eine vollständige Qualitätskontrolle über alle Mikrobearbeitungslösungen.
Größte Produktpalette: IPG bietet die vielfältigste Auswahl an Laserquellen für die Mikrobearbeitung in allen Betriebsmodi, von Dauerstrich bis zu gepulsten Nanosekunden- und Ultrakurzpulslasern, den breitesten Wellenlängenbereich von UV über Grün bis hin zu mittlerem Infrarot und den größten Leistungsbereich von Watt bis Kilowatt. Über Laser hinaus entwickelt und fertigt IPG Strahlführungssysteme und Software, die für Mikrobearbeitungsanwendungen optimiert sind.
Vorteile von Faserlasern für die Mikrobearbeitung
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Mikroschneiden
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Schneiden von medizinischen Feinrohren und Stents
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Glasschneiden und -markieren
Negative Wärmeeffekte beseitigen
Ultraschnelle Faserlaser arbeiten mit Pulsdauern im Femtosekunden- und Pikosekundenbereich und entfernen Material, während sie gleichzeitig negative Wärmeeffekte drastisch reduzieren.
Diese „kalte“ Verarbeitung eliminiert praktisch Wärmeeinflusszonen, unerwünschtes Schmelzen und Rissbildung und ermöglicht eine konsistente, kontrollierte Verarbeitung hochpräziser Merkmale und empfindlicher Materialien.
Ein breites Spektrum an Laserwellenlängen von tiefem UV bis mittlerem IR kann für das jeweilige Material und die jeweilige Anwendung optimiert werden, um die Wärmeeinwirkung bei besonders empfindlichen Merkmalen weiter zu reduzieren.
Durchsatz maximieren
Präzise Lasermikrobearbeitung muss nicht zwangsläufig mit hohen Verarbeitungsgeschwindigkeiten einhergehen. Bei vielen Anwendungen ermöglichen Laser mit Pulsdauern im Nanosekundenbereich eine hervorragende Oberflächenqualität und hohe Produktivität.
Für Anwendungen, die noch kürzere Pulsdauern und kürzere Wellenlängen erfordern, bieten IPG-Laser die Flexibilität, die Betriebsfrequenz anzupassen und die Pulsenergie für maximale Präzision bei höheren Durchsätzen zu maximieren.
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Polyimid-Schneiden
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Polymer-Markierung
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Keramikbohren (200 µm Löcher)
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Schneiden und hochauflösendes Bohren von Aluminiumoxid (über 2.000 Bohrungen)
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Polymerrohrschweißen
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Saphir- und Siliziumschneiden
Verbesserung der Funktionsqualität
Single-mode fiber lasers produce remarkably small focal spots, with diameters as low as < 20 µm, on the target material for high-precision results. Fiber lasers can also emit light in longer pulses with high peak power.
Die maximierte Lasereffektdichte und Spitzenleistung ermöglichen sauberes Schneiden feiner Strukturen und Präzisionsschweißen in einer Vielzahl von Materialien. Bei bestimmten Materialien und Anwendungen ermöglichen kürzere grüne und ultraviolette Wellenlängen eine noch höhere Präzision und kleinere Teilestrukturen.
Entdecken Sie Ihre Lösung für die Mikrobearbeitung
IPG ist ein Partner für jede Phase der Produktion, von der Forschung und Entwicklung bis zur Serienfertigung.
Unsere Experten für Lasermikrobearbeitung sind bereit, Ihre Anwendung zu bewerten und Ihnen eine auf Ihre Anforderungen optimierte Lösung anzubieten.
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