Excimerlaserstrahlbiegen dünner metallischer Folien mit homogener Lichtlinie

Das Umformen mittels thermisch induzierter Spannungen hat, ausgehend vom Flammrichten im Schiffsbau, durch den Einsatz der Lasertechnologie auch Einzug in die Mikrotechnik gehalten. Um Biegungen zu realisieren, macht man vom Temperaturgradienten-Mechanismus (TGM) Gebrauch. Die dabei mittels Laser zunächst induzierten thermischen Druckspannungen lassen sich so auf oberflächennahe Bauteilbereiche begrenzen und können hier eine plastische Deformation unter Druck bewirken. Als Folge der Kontraktion während des Abkühlens, entstehen an der bestrahlten Oberfläche Zugeigenspannungen, die zu einer bleibenden Gestaltänderung führen. Der Excimerlaser ist eine geeignete Strahlquelle für das berührungslose Biegen dünner metallischer Folien. Die Arbeit beleuchtet umfassend das Excimerlaserstrahlbiegen mit homogener Lichtlinie, diskutiert verschiedene analytische Prozessmodelle und beschreibt auftretende Phänomene beim Biegen mittels Energiedichten oberhalb der Abtragsschwelle in einem neu entwickelten qualitativen Modell. Thanks to laser technology, forming using thermally induced tensions has found entrance into micro technology, initially starting from flame straightening in shipbuilding. To realize bendings the Temperature-Gradient-Mechanism can be used. Therefor the compressive stresses induced need to be limited to surface-near areas of the work piece. Thus, the excimer laser allows the bending of thin metallic foils without the use of any exterior forces. The work illustrates excimer laser beam bending using a homogeneous light line, discusses various analytic models and describes appearing phenomena, when irradiating at fluences above ablation threshold, within a newly developed descriptive model.