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Verfahren zum Abtragen von sprödhartem Material mittels Laserstrahlung

METHOD FOR REMOVING BRITTLE-HARD MATERIAL BY MEANS OF LASER RADIATION
 
: Schulz, Wolfgang

:
Frontpage ()

DE 102013005137 A1: 20130326
Deutsch
Patent, Elektronische Publikation
Fraunhofer ILT ()

Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abtragen von sprödhartem Material mittels Laserstrahlung, bei dem sich durch den Abtrag eine Abtragsvertiefung in dem Material ausbildet, deren Flächen, auch als Flanken bezeichnet, beugend und brechend auf die eingebrachte Laserstrahlung wirken und dadurch Strahlungsanteile dieser Laserstrahlung Interferenz-Beugungsmuster innerhalb der Abtragsvertiefung erzeugen, die, sobald diese Strahlungsanteile wieder auf die Flächen der Abtragsvertiefung treffen und in das Materialvolumen eindringen, dort einen entlang der Flächen räumlich veränderlichen Abtrag bewirken und als Folge die Oberfläche aufrauen und Risse in dem Materialvolumen induzieren.; Als Laserstrahlung für den Abtrag wird eine Wellenlängenmischung aus mindestens zwei Wellenlängen eingesetzt, wobei die mindestens zwei Wellenlängen so gewählt werden, dass sich Interferenz-Beugungsmuster aufgrund der Beugung und Brechung sowohl entlang der Flächen der Abtragsvertiefung als auch im Materialvolumen im Vergleich zu Laserstrahlung mit nur einer der Wellenlängen derart einstellen, dass ein Kontrast K in der räumlichen Struktur der Intensitätsverteilung verkleinert wird, wobei der Kontrast K nach Michelson definiert ist als K = (Imax - Imin)/(Imax/Imin), wobei Imax und Imin die maximale und minimale Intensität der räumlichen Struktur der Intensitätsverteilung angibt.

 

The invention relates to a method for removing brittle-hard material by means of laser radiation, wherein a removal depression forms in the material as a result of the removal, the surfaces, also designated as flanks, of which removal depression have a diffractive and refractive effect on the laser radiation introduced and, as a result, radiation portions of said laser radiation generate interference diffraction patterns within the removal depression which, as soon as said radiation portions again impinge on the surfaces of the removal depression and penetrate into the material volume, bring about there a removal that is spatially variable along the surfaces, and as a consequence roughen the surface and induce cracks in the material volume.; A wavelength mixture comprising at least two wavelengths is used as laser radiation for the removal, said wavelength being chosen such that interference diffraction patterns are established on account of the diffraction and refraction both along the surfaces of the removal depression and in the material volume in such a way that spatial positions of interference maxima of one wavelength (or more) fall within interference minima of the other wavelength(s).

: http://publica.fraunhofer.de/dokumente/N-337307.html