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Laserinstitut Hochschule Mittweida Ultrakurzpuls-Lasermaterialbearbeitung: Metalloberflächen strukturieren und funktionalisieren

| Redakteur: Peter Reinhardt

Das Laserinstitut Hochschule Mittweida präsentiert auf der Medical Area anlässlich der Metav 2018 seine Ergebnisse zur Bearbeitung mit den aktuell modernsten Ultrakurzpuls-Lasersystemen.

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Hochpräzise mikrostrukturierte 3D-Strukturen in konventionell erhältlichem Werkzeug- und Edelstahl.
Hochpräzise mikrostrukturierte 3D-Strukturen in konventionell erhältlichem Werkzeug- und Edelstahl.
(Bild: Laserinsitut Hochschule Mittweida)
  • Präzise mikro- und nanostrukturierte sowie funktionalisierte Oberflächen erzeugen
  • Bearbeitung nahezu aller Materialien im Mikrometerbereich ohne thermische Schädigung, Gratbildung oder Materialaufwurf
  • Präsentation der Ergebnisse im Medical Forum

Metallische Werkstoffe sind für zahlreiche Anwendungen in der Medizintechnik wie Instrumente und Implantate die Ausgangsmaterialien. Dabei sind Biokompatibilität und mechanische Beständigkeit vorrangige Anforderungen, denen diese Werkstoffe gerecht werden müssen. Die hochwertigen Metalle werden aber erst durch präzise Bearbeitungsverfahren zu funktionellen Bauteilen. Das Laserinstitut Hochschule Mittweida untersucht die Bearbeitung dieser speziellen Werkstoffe mit den aktuell modernsten Ultrakurzpuls-Lasersystemen. Die Erzeugung von präzisen mikro- und nanostrukturierten und funktionalisierten Oberflächen wird beispielsweise erst durch den Einsatz der ultrakurzen Laserpulse ermöglicht.

Die Herausforderungen suchen

Durch den Einsatz von ultrakurzen Laserpulsen ist die präzise Bearbeitung nahezu aller Materialien im Mikrometerbereich ohne thermische Schädigung, Gratbildung oder Materialaufwurf möglich. Das zeigt das Laserinstitut Hochschule Mittweida als Aussteller auf der Medical Area anlässlich der Metav 2018 – internationale Messe für Technologien der Metallbearbeitung. Die langjährigen Erfahrungen zur Lasermikromaterialbearbeitung stellen eine der Kernkompetenzen des Laserinstituts dar. Sie umfassen unter anderem das Strukturieren, Schneiden, Schweißen und Bohren von Materialien. Besonders im Bereich der Medizintechnik ergibt sich ein großes Anwendungspotential für diese Technologien.

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Selbstorganisierte Oberflächenstrukturen im Nanometerbereich erzeugen

Ultrakurz gepulste Laserstrahlung wird sowohl zur Mikrostrukturierung von Oberflächen als auch zur Ausbildung von Oberflächenmodifikationen eingesetzt. In Abhängigkeit von den verwendeten Laserparametern können zum Beispiel selbstorganisierte Oberflächenstrukturen im Nanometerbereich, sogenannte Ripples, erzeugt werden. Diese bieten die Möglichkeit der Optimierung tribologischer Eigenschaften, beispielsweise kann der Reibwert stark gemindert werden. Auch die Erzeugung partiell hydophiler oder hydrophober Oberflächen ist möglich, je nach Ausbildung der Strukturen. Somit kann zum Beispiel die spezifische Funktionalität von medizinischen Implantaten durch lasergestützte Modifikationen erhöht werden.

Wie das geht, erklärt Hagen Grüttner vom Laserinstitut Hochschule Mittweida am Mittwoch, den 21. Februar, im messebegleitenden Medical Forum.

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