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| „Hochpräzise Mikrobearbeitung in der Großserie“
Projektgruppe Serienproduktion mit Ultrakurzpuls-Lasern, Robert Bosch GmbH – Dr. Jens König, Dr. Thorsten Bauer, Dr. Markus Willert und Ulrich Graf
Ein neues Werkzeug für die Produktionstechnik: Mit ihrer Technologie führte die Forschergruppe „Serienproduktion mit Ultrakurzpuls-Lasern“ ein neues Laser-Werkzeug in die Großserienproduktion ein. Damit können sehr schnell und höchst präzise kleinste Strukturen, viel feiner als ein menschliches Haar, in nahezu alle Materialien eingearbeitet werden. Bei Bosch finden die neuen Techniken erste Anwendung insbesondere bei der Fertigung von Sensoren und Diesel-Einspritzsystemen. Mit ihnen lassen sich die Schadstoffemissionen von Automobilen weiter reduzieren. Die Ultrakurzpuls-Lasertechnik ist der weltweit erste Einsatz dieser Technologie in einer Serienproduktion und ein Meilenstein der Lasertechnik.
Das Besondere an dem neuen Werkzeug ist die Teilung und Komprimierung der Laserenergie in kleinste Zeitsegmente. Jedes Segment ist mit wenigen Pikosekunden so kurz, dass in dieser Zeit Licht nur einen Millimeter zurücklegt. In dieser unvorstellbar kurzen Zeit werden aber gigantische Leistungen von mehreren hundert Megawatt erreicht – Leistung, wie sie ein Kraftwerk erzeugen vermag. Jedes Material, das mit einem derartigen Laserblitz beschossen wird, verdampft ohne vorher heiß zu werden oder gar zu schmelzen. Somit ist eine hochpräzise Bearbeitung ohne unerwünschte Schmelzgrate oder thermische Nebenwirkungen möglich.
Dieses neue Werkzeug mit ultrakurzen Laserpulsen wird seit 2007weltweit erstmalig im Werk Bamberg in der Abgassensorenproduktion eingesetzt. Die Sensoren bestehen aus einer speziellen Keramik und messen Abgaswerte noch genauer und schneller. Über die Motorsteuerung können somit Schadstoffemissionen der Automobile weiter reduziert werden. Gegenwärtig wird die Bearbeitungstechnik mit ultrakurzen Laserimpulsen in der Fertigung von Common-Rail-Injektoren für moderne Dieseleinspritzsysteme eingeführt. Somit können kleinste Mikrokanäle hergestellt werden, die trotz Einspritzdrücken von bis zu 2000 bar dafür sorgen, dass das Gesamtsystem dicht bleibt. Dank dieser Technik werden die Einspritzsysteme zuverlässiger, leistungsfähiger und umweltschonender.
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