Aachen/D (ILT) – Das Fraunhofer-Institut für Lasertechnik (ILT), Aachen, hat ein Verfahren zum Strukturieren von Oberflächen durch Laserumschmelzen entwickelt. Der Strahl fährt über das Werkstück und schmilzt die Metalloberfläche auf. Dabei wird die Laserleistung moduliert, so dass an definierten Stellen die Schmelzbadgröße kontinuierlich verändert wird. „Durch diese Modulation wird das Material umverteilt, es entstehen Berge und Täler: Die eine Hälfte der entstandenen Struktur liegt oberhalb ihres Ausgangsniveaus, die andere Hälfte liegt darunter“, erklärt André Temmler, Projektleiter am ILT. Aus der Schmelze erstarrt die oberste Schicht und weist wegen ihrer Oberflächenspannung eine gleichmäßig verringerte Rauheit auf. Die Oberfläche bleibt glänzend poliert zurück. Die Neuerung des Laserstrukturierens durch Umschmelzen besteht darin, dass es keiner weiteren Nachbehandlung mehr bedarf. Die Oberflächen erhalten direkt eine optische Qualität. Bei einer Strukturtiefe von 200 µm lassen sich Flächenraten von bis zu 75 mm²/min erzielen. Dies bedeutet, dass bei einer einzigen Überfahrt eine Volumenumverteilungs-Rate von 15 mm³/min erzielt wird. Weiterer Vorteil des Verfahrens gegenüber dem herkömmlichen laserbasierten Strukturieren ist seine Effizienz. Zum Schmelzen wird weniger Energie benötigt als zum Sublimieren, es sind weniger Überfahrten erforderlich und es entsteht kein Materialverlust. Je nach Werkstoff und Stückzahl kann dies eine signifikante Zeit- und Kostenreduktion bedeuten. Für ebene Flächen und einfach gekrümmte Bauteilgeometrien ist das Laserverfahren zum Strukturieren durch Umschmelzen bereits industriell einsetzbar.

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