... bei Ulrike Hermens vom Fraunhofer-Institut IPT
Was sind die Chancen bei der Fertigung von mikrofluidischen Systemen mittels Laserstrukturierung?
Durch Laserstrukturierung ist die Fertigung von sehr präzisen Mikrostrukturen möglich. Diese eignen sich beispielsweise für die Herstellung geometrisch komplizierter Kapillarsysteme. Durch periodische, selbstorganisierte Strukturierung im Mikro- und Nanometerbereich können die Benetzungseigenschaften von Oberflächen gezielt modifiziert werden. In dieser Weise kann die Oberfläche dann entweder einen abweisenden oder benetzenden Einfluss auf eine Flüssigkeit haben.
Was sind die Vorteile gegenüber anderen Herstellungsverfahren?
Die direkte Laserstrukturierung wird mit einem Scanner in Kombination mit einem Mehrachs-Handhabungssystem realisiert. Dadurch ist die automatisierte Bearbeitung nahezu beliebig komplexer Bauteilgeometrien mit komplizierten Strukturmustern möglich. Der Laser als flexibles Werkzeug weist keinen Bauteilverschleiß auf, liefert reproduzierbare Bearbeitungsergebnisse, und die Strukturierung erfolgt in nur einem Prozessschritt. Bei der Verwendung von Ultrakurzpulslasern ist der thermische Einfluss auf das Bauteil außerdem sehr gering. So lassen sich sehr feine Oberflächenstrukturen mit hoher Präzision herstellen.
Ein Nachteil besteht darin, dass das Fertigungsverfahren der Laserstrukturierung verglichen mit anderen Verfahren gerade bei großen Strukturtiefen langsam ist. Dieser Nachteil kann aber umgangen werden, wenn anstatt einer direkten Fertigung des Endbauteils mit einem replikativen Verfahren wie beispielsweise mit Spritzguss oder Prägen gearbeitet wird.
Welche Verbesserungen erwarten Sie sich durch die Lasermaterialbearbeitung in diesem Zusammenhang?
Durch die Laserstrukturierung können gleichzeitig komplexe, individualisierte Mikrostrukturen beispielsweise für den Transport von Flüssigkeiten realisiert und die Benetzbarkeit der Oberfläche gesteuert werden.
