Verbundprojekt: Herstellung von Formeinsätzen mit hohem Aspektverhältnis durch Einsatz von wasserstrahlgeführter Lasermaterialbearbeitung; Teilprojekt: Entwicklung eines Messsystems für die wasserstrahlgeführte Lasermaterialbearbeitung

Die Fertigung von replizierten Kunststoffteilen erfordert Replikationswerkzeuge bzw. Formeinsätze mit der entsprechenden Negativform. In diesem Projekt soll die ökonomische Herstellung von Formeinsätzen mit hohen Aspektverhältnissen ermöglicht werden. Dies soll erreicht werden durch die Kombination eines wasserstrahl-geführten Laserbearbeitungsverfahrens mit einem auf kurzkohärenter Interferometrie basierendem Tiefensensor, da das Laserbearbeitungsverfahren ohne diesen Sensor keine definierten Tiefen herstellen kann. Der Tiefensensor wird auf dem Prinzip der Kurzkohärenten Interferometrie basieren. Dazu wird das Messsystem inline in den Laserbearbeitungskopf integriert, welcher die Messstrecke darstellen. Zur Erzeugung der Interferenz und somit der Messwerte, wird eine externe Referenzstrecke auf die optischen Eigenschaften der Messstrecke adaptiert und optimiert. Das Messsystem von einer an den Bearbeitungslaser angepassten kurzkohärenten Lichtquelle als Signalquelle gespeißt, welche durch eine optische Strahlformung auf die Messstrecke und die Referenzstrecke verteilt. In einem Michelson-Interferometer-Setup werden die beiden Reflexe aus Mess- und Referenzstrecke zur Interferenz gebracht. Der Weglängenunterschied zwischen den beiden Strecken wir von einem speziell am IPT entwickelten und auf den Prozess angepassten Spektrometer gemessen und letztendlich durch die ebenfalls speziell entwickelte Signalverarbeitung als Tiefeninformation für den in Echtzeit ablaufenden Laserablationsprozess ausgegeben. Diese Messwerte werden dann abschließend genutzt, um in Zusammenarbeit mit Synova den Laserprozess für die hohen Aspektverhältnisse für Formeinsätze zu entwickeln. Dies dient für die Projektpartnern als Basis für die Entwicklung des Verfahrens für die Entformung der neuartigen Formeinsätze nach deren Replikation.