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Nov 23, 2023

Mikrobearbeitung von Glas mit einem Laser – sehr, sehr langsam

Wenn es um die Bearbeitung geht, fällt mir wahrscheinlich das Material ein

Wenn es um die Bearbeitung geht, fallen einem wahrscheinlich Aluminium, Stahl oder Kunststoff ein. Für uns ist Glas nicht unbedingt ein für die Bearbeitung geeignetes Material, zumindest nicht im Sinne von „Einspannen in die Drehmaschine“. Aber Glas ist auch ein Material, das geformt werden muss, und es gibt viele verschiedene Möglichkeiten, dies zu erreichen. Allerdings sind nur wenige so interessant wie die Mikrobearbeitung von Glas mit laserinduzierten Plasmablasen. (Video, unten eingebettet.)

Das Video unten stammt von [Zachary Tong]. Es ist etwas langatmig, aber unserer Meinung nach steckt es voller Informationen. Bei dem Verfahren, das offiziell als „Laserinduziertes Rückseiten-Nassätzen“ bekannt ist, wird ein mit Kupfersulfat gefüllter Tank mit einem Laser weggestrahlt. Wenn ein Stück Glas an der Oberfläche der Lösung hängt und der Laser von oben durch das Glas fokussiert wird, passieren einige interessante Dinge.

Der erste Puls des Lasers verdampft die Lösung und zersetzt das Kupfersulfat. Kupfer adsorbiert auf der Glasoberfläche innerhalb der schützenden Dampfblase, die lange genug anhält, bis ein zweiter Laserimpuls auftritt. Dieser Impuls erhitzt das adsorbierte Kupfer und den Dampf in der ursprünglichen Blase so stark, dass ein kleiner Teil des Glases schmilzt. Während der Vorgang wiederholt wird, werden langsam kleine Merkmale in die Unterseite des Glases geätzt. [Zachary] demonstriert dies alles im Video und zeigt auch, was schief gehen kann, wenn die Einstellungen etwas abweichen. Es gibt auch einige großartige Hochgeschwindigkeitsaufnahmen des Prozesses, die allein den Eintrittspreis wert sind.

Wir bezweifeln, dass sich dieser Prozess bald durchsetzen wird, nicht zuletzt, weil dafür ein 50-Watt-Nd:YAG-Faserlaser erforderlich ist. Aber es ist ein interessanter Prozess, der uns an [Zacharys] andere Laserexperimente erinnert, etwa die Verwendung eines Lasers und Kapton zur Herstellung von Graphen-Superkondensatoren.