EoW March 2008

75 / 240

fachnachrichten
german technology news
EuroWire – März 2008 73
Das Forschungszentrum Karlsruhe
ist eines der größten natur- und
i n g e n i e u r w i s s e n s c h a f t l i c h e n
Forschungseinrichtungen in Europa und
wird von der Bundesrepublik Deutschland
und dem Land Baden-Württemberg
gemeinsam getragen.
Das Forschungszentrum Karlsruhe
untersucht das Konzept der
Charakterisierung von bestrahltem
Material durch die Instrumentierte
Eindringprüfung.
Zu diesem Zweck haben sie ein modulares
Härteprüfsystem, Typ ZHU0.2/Z2.5 von
der Zwick Roell Gruppe erworben, das
die Wissenschaftler bei der Untersuchung
der Materialeigenschaften nach der
Bestrahlung und der Auswirkungen
der Bestrahlungs-Schadmechanismen
unterstützen wird. Zwick war der einzige
Hersteller, der eine Lösung für diese
einzigartige Anwendung anbieten konnte.
Die ZHU0.2/Z2.5 hat einen Kraftbereich
von 2 bis 200N und eine Verdrängungs-
Messgenauigkeit von 0,02µm. Das System
ist mit einem vollautomatischen X/Y-Tisch
ausgestattet sowie mit einem Rockwell-
und einem Vickers-Eindringkörper. Der
Eindruck kann durch ein Mikroskop
betrachtet werden, das mit einer CCD-
Kamera ausgerüstet ist.
Die ZHU0.2/Z2.5 von Zwick wurde in
einer gasfesten heißen Zelle mit 200mm
/ 500mm Bleiglasschutz installiert. Sie
führt mehrstufige Eindringprüfungen
(Last/ohne Last) mit verschiedenen
Haltezeiten aus. Neurale Netzwerke
bewerten die Korrelation zwischen
diesen Prüfdaten und den Parametern
eines viskoplastischen Werkstoffmodels,
die normalerweise aus Zugprüfungen
gewonnen werden.
Die einzigartige Funktionsweise
des Eindringprüfgeräts ermöglicht
hochgenaue Lastzyklen bis zu
unterschiedlichen Kräften und
Verdrängungen mit vorgegebenen
Haltezeiten bei jedem Zyklus.
testXpert®, die Prüfsoftwareplattform
von Zwick für Werkstoffprüfungen,
wird zur Steuerung des Geräts und zur
Ermittlung der synchronisierten Kraft-
und Eindringungsdaten verwendet.
Diese Daten werden dann in einem
speziellen Format gespeichert und an
ein neuronales Netzwerk übertragen, um
die Materialeigenschaften wie Young's
Modulus, Eindringweg, Zugfestigkeit
sowie weitere Verfestigungskoeffizienten
zu bestimmen.
Zwick GmbH & Co KG – Deutschland
Fax: +49 7305 10200
Email:
Website:
Institut erwirbt Prüfsystem von Zwick Roell
Bediener benutzt Eindringprüfgeräts in einer
Wärmezelle
▲
Dr Tony Hoult, vom SPI Lasers
Anwendungslabor, stellt eine
Herausforderunghinsichtlichder Erkenntnis
der Fähigkeiten von nahen Infrarot-Lasern
dar, mit Einsatz von Faserlasern nach dem
neusten Stand der Technik.
Sektoren wie z. B. Kunststoffschweißen für
die Medizin- und Mobiltelefonindustrie,
Anzeichnen und Schneiden von
Polymeren für die Automobilindustrie
und Ablation von Dünnschichten
für die Photovoltaikindustrie, zeigen
hervorragende Ergebnisse wenn sie mit
Faserlaser verarbeitet werden.
SPI erwartet in der nahen Zukunft weitere
Ergebnisse für den Faserlaser.
Eines der allerneuesten Beispiele der
überraschensten Ergebnisse, die durch
das Anwendungslabor erzeugt werden,
ist das Kunststoffschweißen. Man hat das
Schweißen von Kunststoffen wegen der
hohen Helligkeit der Faserlaser sowie der
Strahlmerkmale als ungeeignet angesehen.
Dennoch erwies sich durch eine vom
Anwendungslabor durchgeführte
Prüfung, daß eine schonende Bearbeitung
des Laserstrahlens es sehr vereinfacht,
Schweißungen in Polymeren zu erzeugen,
die effizient, genau und zeitsparend
sind. Diese Art Kunststoffschweißungen
werden gebräuchlich in der Medizin- und
Mobiltelefonindustrie vorgenommen.
Andere Beispiele umfassen das Schneiden
von Polymeren für die Automobilindustrie,
das Anzeichnen und Schneiden von
Aluminiumoxid sowie das Schneiden
und die Mikrobearbeitung von Silizium.
Von besonderem Interesse ist auch die
Laserablation von Dünnschichten für die
Photovoltaikindustrie. In diesem Fall wird
eine sehr genaue Materialbeseitigung
erzielt durch die Anwendung sehr
hoher bis zu 500kHz Laserfrequenzen
zur Beseitigung der Dünnschichten.
Das bedeutet, daß das Grundmaterial -
unabhängig davon ob es sich dabei um
Glas, Kunststoff oder Silizium handelt
- unberührt bleibt, wenn es durch einen
der SPI-Laser verarbeitet wird.
Diese Ergebnisse folgen einer September
2007 bekannt gegebenen Mitteilung
vom Anwendungslabor, nach der beim
Schneiden von Silizium mit Anwendung
eines 200W CW-M 1070nm Faserlaser,
Schneidgeschwindigkeiten bis zu 6m/
min bei 200µm Polykristallin-Silizium
leicht erreicht wurden. Das war ebenfalls
eine überraschende neue Applikation für
Faserlaser.
SPI Lasers wartet auf die vom
Anwendungslabor erzielten Ergebnisse,
um die aufgenommenen Fähigkeiten
der Faserlaser zu erweitern, da das
Anwendungslabor für Forderungen an
den Machbarkeitsnachweisen offen steht.
Vorrichtungs-undKomponentenhersteller,
akademische Institute und
Systemintegrierer aus der ganzen
Welt sind aktiv dabei zusammen mit
SPI an deren eigenen spezifischen
Applikationsversuchen zu arbeiten.
Jede Anfrage wird Fall für Fall für
zulassungsrelevante Studien bewertet
und, wenn sie genehmigt werden, den
Bewerbern kostenlos zur Verfügung
gestellt.
SPI Lasers – UK
Fax: +44 1489 779698
Email:
Website:
Faserlaser zeigen denWeg
Dr Tony Hoult in der Rofin Station ▲