Hail-Tec

Deutschlands erster Express-Service für Ultrakurzpuls-Laserabtragen

| Redakteur: Alexander Stark

Das UKP-Laserverfahren eignet sich selbst dazu, verchromte Kunststoffe ohne Modifizierung der Polymerschicht zu markieren.
Das UKP-Laserverfahren eignet sich selbst dazu, verchromte Kunststoffe ohne Modifizierung der Polymerschicht zu markieren. (Bild: Hail-Tec)

Hail-Tec aus dem schwäbischen Hohenstein ist seit Jahrzehnten auf die Herstellung präziser Teile für Industriekunden spezialisiert. Nun bietet der Mittelständler als nach eigenen Angaben erstes Unternehmen in Deutschland Ultrakurzpuls-Laserabtragen (UKP-Laserabtragen) als Express-Dienstleistung im Lohn an.

  • Hochpräzise Werkstoffbearbeitung erfüllt Ansprüche der Medizintechnik
  • UKPL-Verfahren ermöglicht bisher unerreichte Präzision
  • Kunden haben Zugriff auf Hightech ohne eigene Investitionen

Bei dieser Hightech-Variante der Materialbearbeitung werden Laserimpulse im Femtosekunden-Bereich genutzt, um hochpräzise Werkstücke zu fertigen, die selbst höchste Ansprüche der Medizintechnik erfüllen. Dazu Alexander Renz, Geschäftsführer, findet alleine schon die technischen Kennzahlen eines Ultrakurzpuls-Lasers beeindruckend. Das Verfahren erzeugt eine Puls-Spitzenleistung von über 100 Megawatt. Vor 50 Jahren sei dies die maximale Leistung eines kompletten Kernkraftwerks gewesen, so Renz. Heute ermöglichen es solche Werte, verschiedenste Werkstoffe mit bisher unerreichter Präzision zu bearbeiten. Konkret geht es um das Abtragen, Texturieren und Bohren in Bereichen, die für das menschliche Auge unsichtbar sind und durch die Lichtgeschwindigkeit den „kalten Abtrag“ ermöglichen.

Hochpräzise Bearbeitung von Hartmetall, Diamant, Keramik, Glas und Saphir

Bisher war der Zugriff auf derartige Hochtechnologie nur wenigen Unternehmen möglich, die in einen entsprechenden Maschinenpark investieren konnten. Dies will der Mittelständler nun ändern: Der Betrieb verfügt über eine Lasertec 50 Shape Femto der Firma DMG Mori / Sauer, ausgestattet mit einem Ultrakurzpulslaser von Trumpf und ein Alicona-Messsystem. Damit gelingt beispielsweise die hochpräzise Bearbeitung von Hartmetall, Diamant, Keramik, Glas und Saphir. Ziel ist dabei die Fertigstellung einzelner Werkstücke innerhalb von zwei Arbeitstagen: Vom Eingang des Stempels und der Daten bis hin zum fertigen Werkstück inklusive Messbericht. Für Notfälle, wie einen Stempelbruch, der einen Maschinenstillstand verursacht, steht sogar einen 24 Stunden-Service zur Verfügung, um lange Ausfälle bei den Partnern zu vermeiden.

Buchtipp „Additive Fertigung“ In dem neuen Grundlagenwerk „Additive Fertigung“ erläutern bekannte Experten der ETH Zürich die zahlreichen Möglichkeiten der industriellen Entwicklung und Konstruktion additiv gefertigter Serien- und Endkundenteile. Neben erfolgreichen Produktbeispielen aus der Industrie werden neue Methoden und Vorgehensweisen vorgestellt, die dem Leser als praxisnaher Leitfaden dienen. „Additive Fertigung“ kann hier versandkostenfrei oder als E-Book bestellt werden.

Das Angebot richtet sich an ein breites Spektrum an Unternehmen. Es reicht vom Werkzeugbauer, der einen Prägestempel „Made in Germany“ benötigt, bis hin zur Medizintechnik, wo korrosionsfreies Markieren gefragt ist. Kurzum: Sämtliche Hightech-Branchen, die auf hochpräzise Strukturierungen, Abtragungen und Texturierungen angewiesen sind, profitieren dem Unternehmen zufolge von diesem deutschlandweit einmaligen Service.

In der Informationstechnik hat sich das „On Demand“-Konzept beispielsweise in Form von Cloudcomputing mittlerweile durchgesetzt. Kaum ein Unternehmen wolle Millionen in ein Rechenzentrum investieren, wenn es die IT-Dienste und Ressourcen von Profis je nach Bedarf per Mausklick nutzen kann, so Alexander Renz. Genau dieser Logik folge der Anbieter nun mit seinem UKP-Laser-Service. Der Laserexperte nutzt hierfür seine hochmodernen Maschinen und Messtechnik, um individuelle Kundenwünsche zu erfüllen, ohne dass diese selbst in Technik und Knowhow investieren müssen.

UKPL-Verfahren sorgt für präzisen Abtrag

Beim Utrakurzpuls-Laserabtragen trifft ein Laserpuls auf ein Werkstück, dessen Elektronen die immense Energie absorbieren. Die Elektronen wiederum übertragen die Energie an die Atomrümpfe, was dazu führt, dass die Wärme extrem präzise lokalisiert wird. So sublimiert (verdampft) das Material in einer minimal kleinen Zone, noch bevor sich das umgebende Material überhaupt erwärmen könnte.

Die Vorteile, die durch dieses Verfahren entstehen, sind vielschichtig. Dadurch, dass es keine Wärmeflusszonen gibt, wird das Werkstück nicht durch Hitze beeinträchtigt. Es entstehen auch keinerlei Kratzer, Spritzer, Verunreinigungen oder Grate. Eine Nacharbeit bzw. Abreinigung der abgetragenen Oberfläche wird auf ein Minimum reduziert. Dieser „kalte Abtrag“ ermöglicht Oberflächengüten bis zu Ra 0,1 µm in den verschiedensten Werkstoffgruppen.

Das UKP-Laser-Verfahren eignet sich zudem sehr für die Bearbeitung von keramischen Werkstoffen, wie z.B. durch die Miniaturisierung in der Elektronik notwendigen Platinen oder das Einbringen von Keramiken als aktive Werkzeug-Elemente.

Laserbeschriftungen mit ultrakurzen Pulsen

Mit Pulsspitzenleistungen von mehr als 100 MW können selbst stark reflektierende Oberflächen markiert werden. Das UKP-Laserverfahren eignet sich selbst dazu, verchromte Kunststoffe ohne Modifizierung der Polymerschicht zu markieren. Produkte der Medizintechnik – beispielsweise Implantate oder Operationsbesteck – können ebenso präzise und korrosionsbeständig tiefschwarz markiert werden, dem sogenannten „black-marking“.

Um hohen Kundenanforderungen gerecht zu werden, werden nicht nur hochwertig und präzise gefertigte Werkstücke, sondern auch zuverlässige Messergebnisse benötigt. Dafür setzt der Anbieter bei seinem UKP-Laser-Service auf optische Messverfahren, basierend auf Technologie von Alicona. Das berührungslose, flächenbasierte Messsystem zur optischen hochauflösenden 3D-Oberflächenmessung misst die Qualität selbst noch im Mikro- und Nanobereich. Damit weist das Werkstück alle geforderten Eigenschaften auf.

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