Strukturen im Mikro- und Submikrometer-Maßstab stellen ein schnell wachsendes Anwendungsfeld dar. Mit einem neuen Verfahren des Fraunhofer IWS Dresden lassen sich nun Flächen bis 500 x 500 mm² in wenigen Minuten günstig herstellen.
Das Fraunhofer IWS Dresden nutzt für die großflächige Mikrostrukturierung und Oberflächenfunktionalisierung die so genannte direkte Laserinterferenzstrukturierung – kurz: DLIP, abgeleitet vom englischen Begriff „Direct Laser Interference Patterning“. Hierbei handelt es sich um eine Technik, die eine großflächige und maskenlose Lithographie zur Herstellung komplexer Strukturen in einem Prozessschritt ermöglicht. Konventionelle Strukturierungstechniken sind demgegenüber im Fall von sequentiellen Verfahren zu langsam oder in Bezug auf Maskentechniken zu unflexibel.
Die direkte Laserinterferenzstrukturierung erlaubt die Herstellung von 2-, 2,5- und 3-dimensionalen Mikrostrukturen auf Oberflächen sowohl einfacher als auch komplexer Bauteilgeometrien. Um die Interferenzstruktur zu erzeugen, werden zwei oder drei kohärente Laserstrahlen eines gepulsten Lasers auf Ebenen beziehungsweise gekrümmten Oberflächen überlagert. In den dabei erzeugten Intensitätsmaxima der Lichtwellen wird das Material über regelbare Prozessparameter wie Pulsenergie und Wellenlänge lokal abgetragen oder modifiziert. So können die elektrischen, chemischen und/oder mechanischen Eigenschaften der Oberflächen von Polymeren, Metallen, Keramiken und Einzel- oder Multischichten periodisch variiert werden. Das am Fraunhofer IWS Dresden entwickelte System (DLIP-µFab) erlaubt außerdem die lokale Variation der Strukturbreite, und somit die Herstellung von holographischen Strukturen direkt auf Metall.
In Abhängigkeit vom verwendeten Material und der Topographie der Strukturen werden mit dem Verfahren des IWS neue Anwendungen, zum Beispiel in der Automobilindustrie oder der Medizintechnik, realisier- und bezahlbar.
Weitere Informationen: www.iws.fraunhofer.de
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