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Tätigkeitsbericht 2005 - Laser Zentrum Hannover eV

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<strong>Tätigkeitsbericht</strong> <strong>2005</strong><br />

people matter<br />

<strong>Laser</strong> <strong>Zentrum</strong> <strong>Hannover</strong> e.V.<br />

Hollerithallee 8<br />

D-30419 <strong>Hannover</strong><br />

Phone +49 511-27 88 - 0<br />

Fax +49 511-27 88 - 100<br />

E-Mail: info@lzh.de<br />

www.lzh.de


2 LZH <strong>Tätigkeitsbericht</strong> <strong>2005</strong>


Inhaltsverzeichnis<br />

1. Rückblick auf das Jahr <strong>2005</strong> Seite 4<br />

2. Organisation – Aufbau und Schwerpunkte Seite 6<br />

2.1. Ziele und Schwerpunkte des LZH Seite 6<br />

2.2. Organisation Seite 6<br />

2.2.1. Mitglieder Seite 6<br />

2.2.2. Kuratorium Seite 6<br />

2.2.3. Vorstand Seite 7<br />

2.2.4. Geschäftsführer Seite 7<br />

2.2.5. Abteilungsleiter Seite 8<br />

2.2.6. Gruppenleiter Seite 8<br />

2.2.7. Organigramm Seite 9<br />

2.3. Arbeitsschwerpunkte Seite 10<br />

3. Wirtschaftliche Entwicklung Seite 11<br />

3.1. Gliederung der Einnahmen Seite 12<br />

3.2. Personalentwicklung Seite 13<br />

3.3. Anzahl und Herkunft ausländischer Mitarbeiter Seite 13<br />

4. Arbeitssicherheit im LZH Seite 14<br />

5. Forschungs- und Entwicklungsarbeiten <strong>2005</strong> Seite 15<br />

5.1. Neue F&E-Vorhaben <strong>2005</strong> Seite 15<br />

5.1.1 <strong>Laser</strong>entwicklung Seite 15<br />

5.1.2. <strong>Laser</strong>komponenten Seite 17<br />

5.1.3. Produktions- und Systemtechnik Seite 19<br />

5.1.4. Werkstoff- und Prozesstechnik Seite 27<br />

5.1.5. Nanotechnologie Seite 38<br />

5.1.6. <strong>Laser</strong>medizin/Biophotonik Seite 40<br />

5.1.7. Stabsabteilung Seite 42<br />

5.2. Laufende Projekte in <strong>2005</strong> Seite 43<br />

5.3. Abgeschlossene Projekte in <strong>2005</strong> Seite 48<br />

5.4. Patente und Anmeldungen <strong>2005</strong> Seite 52<br />

5.5. Ausgründungen Seite 53<br />

5.6. Preise und Auszeichnungen in <strong>2005</strong> Seite 55<br />

5.7. Habilitationen, Promotionen, Diplomarbeiten und Projektarbeiten Seite 56<br />

5.8. Mitarbeit in Gremien – Mitglied in Netzwerken Seite 58<br />

6. Ausbildung und Weiterbildung im LZH Seite 59<br />

7. Messen Seite 62<br />

8. Veranstaltungen Seite 65<br />

9. Veröffentlichungen Seite 66<br />

9.1. Veröffentlichungen <strong>2005</strong> Seite 66<br />

9.1.1 <strong>Laser</strong>entwicklung Seite 67<br />

9.1.2. <strong>Laser</strong>komponenten Seite 68<br />

9.1.3. Produktions- und Systemtechnik Seite 68<br />

9.1.4. Werkstoff- und Prozesstechnik Seite 68<br />

9.1.5. Nanotechnologie Seite 71<br />

9.1.6. <strong>Laser</strong>medizin/Biophotonik Seite 72<br />

9.1.7. Stabsabteilung Seite 72<br />

9.2. Pressemitteilungen Seite 73<br />

10. Technische Ausstattung Seite 74<br />

10.1. Sonderinvestitionen durch das Land Niedersachsen Seite 74<br />

10.2. <strong>Laser</strong>anlagen im LZH Seite 75<br />

10.3. Beschichtungsanlagen Seite 76<br />

10.4. Optikcharakterisierung Seite 76<br />

10.5. Labore: <strong>Laser</strong>entwicklung Seite 76<br />

10.6. Mess- und Analysegeräte Seite 77<br />

11. So erreichen Sie das LZH Seite 78<br />

Forschungs- und<br />

Organisation –<br />

Messen <strong>2005</strong> Ausbildung<br />

Entwicklungs-<br />

Arbeitssicherheit Wirtschaftliche<br />

Aufbau<br />

Rückblick<br />

im LZH<br />

im LZH<br />

Entwicklung<br />

Rückblick<br />

arbeiten <strong>2005</strong><br />

und Schwerpunkte<br />

auf das Jahr <strong>2005</strong><br />

Veranstaltungen<br />

Veröffentlichungen<br />

Technische<br />

Ausstattung<br />

So erreichen<br />

Sie das LZH


Rückblick<br />

auf das Jahr 2004<br />

Rückblick<br />

auf das Jahr <strong>2005</strong><br />

1. Rückblick auf das Jahr <strong>2005</strong><br />

Im Jahr <strong>2005</strong> konnte das LZH sein Wachstum mit ungebrochener<br />

Dynamik fortsetzen. Viele neue und innovative Ansätze konnten<br />

durch Projekte realisiert werden und haben den Drittmittel-<br />

Umsatz im Vergleich zum Vorjahr um 16 % auf ca. 10 Mio. Euro<br />

angehoben. Dass dieses Wachstum nicht im luftleeren Raum<br />

stattfindet, ließ sich im vergangenen Jahr auf der <strong>Laser</strong>-Messe<br />

in München ablesen. Die positive Stimmung und der Zukunftsoptimismus<br />

sind charakteristisch für die Branche der Optischen<br />

Technologien. Die außerordentlich gute Projektsituation ist<br />

aber nicht zuletzt auch zurückzuführen auf die Förderorganisationen<br />

und die Projektträger, insbesondere das BMBF, die AiF,<br />

die Europäische Kommission und die DFG. Der <strong>Laser</strong> als Fortschrittstechnologie<br />

hat sich in vielen Bereichen der neuen Technologien<br />

als Schlüsselelement erwiesen und bietet damit außerordentlich<br />

viele Möglichkeiten zur Umsetzung. Das gemeinhin<br />

bekannte Motto „Höher, schneller, weiter“ kann für das Feld der<br />

<strong>Laser</strong>technik in „Kleiner, schneller, effizienter“ umgeschrieben<br />

werden. Moderne Strahlquellen verfügen heute über Parameter,<br />

die Entwicklungen in der Materialbearbeitung, der <strong>Laser</strong>medizin,<br />

der Messtechnik oder der Kommunikationstechnik zulassen,<br />

die noch vor wenigen Jahren als Science-Fiction oder gar als<br />

physikalisch unmöglich eingestuft wurden.<br />

Insbesondere die internationale Vernetzung des <strong>Laser</strong> <strong>Zentrum</strong><br />

<strong>Hannover</strong> e.V. wurde in <strong>2005</strong> weiter etabliert. Mit dem<br />

Aufbau der Aus- und Weiterbildungszentren in Changchun und<br />

Shanghai konnten gleichzeitig neue Industriepartner gewonnen<br />

werden, die entweder bereits auf dem chinesischen Markt<br />

aktiv sind oder die dies in Kürze planen. Ziel des LZH ist es mit<br />

Unterstützung durch das BMBF deutschen Kooperationspartnern<br />

eine Möglichkeit zu geben, durch ein geeignetes Umfeld<br />

und ein Angebot ausgebildeter Fachkräfte vor Ort, <strong>Laser</strong>technik<br />

effizient einzusetzen bzw. den Markt zu erschließen. Ebenfalls<br />

im vergangenen Jahr konnte das Erprobungs- und Beratungszentrum<br />

Moskau mit Unterstützung durch das BMBF in Betrieb<br />

genommen werden. Auch hier geht es darum, den deutschen<br />

Industriepartnern eine Plattform zu geben, das in der Region<br />

Moskau vorhandene hohe Potential an klein- und mittelständischen<br />

Unternehmen, insbesondere in der Blechbearbeitung zu<br />

erschließen. Mit diesen beiden Aktivitäten hat sich das LZH in<br />

den vergangenen Monaten auch strategisch in zwei Ländern<br />

etabliert, die über ein überdurchschnittliches Potential an herausragenden<br />

Wissenschaftlern verfügen.<br />

4 LZH <strong>Tätigkeitsbericht</strong> <strong>2005</strong><br />

Aus wissenschaftlicher Sicht konnte sich das LZH in den vergangenen<br />

Monaten auf vielen Gebieten weiterentwickeln und etablieren.<br />

Im Bereich der Materialbearbeitung wurde das <strong>Laser</strong>strahlschweißen<br />

insbesondere von hochfesten Feinblechen optimiert,<br />

in der Mikrobearbeitung konnten eine Reihe von neuen<br />

Anwendungen, z.B. Sensoren im Automobilbau oder Fertigungsverfahren<br />

für die Photovoltaik-Technik entwickelt werden und<br />

in der Nanostrukturierung wurden Verfahren auf der Basis von<br />

Plasmonen erforscht, die es erstmalig ermöglichen, Elektronik<br />

und Photonik in einer Struktur zu verbinden. Im Bereich der<br />

lasergestützten Gravitationswellenforschung wurden Systeme<br />

hin zu höheren Leistungen optimiert, so dass das LZH nunmehr<br />

die Mehrzahl aller weltweit eingesetzten Systeme bestückt.<br />

Auch im Bereich der <strong>Laser</strong>medizin konnten Fortschritte erzielt<br />

werden. Erstmalig konnte mit Forschungsarbeiten aus dem<br />

Institut das Verfahren der reinen Femtosekunden-LASIK in<br />

ein Produkt umgesetzt werden. Zeugnis der erfolgreichen Forschungs-<br />

und Entwicklungsarbeiten sind die vielen Einladungen<br />

zu internationalen Konferenzen und Tagungen, auf denen LZH-<br />

Mitarbeiter ihre Ergebnisse nicht nur publizieren, sondern auch<br />

diskutieren.<br />

Neben der wissenschaftlichen Aktivität konnten in <strong>2005</strong> auch<br />

eine Reihe wirtschaftspolitischer Impulse gesetzt werden. Mit<br />

Unterstützung durch das Wirtschaftsministerium des Landes<br />

Niedersachsen und der regionalen Wirtschaftsförderinitiative<br />

hannoverimpuls konnte der Standort <strong>Hannover</strong> für Optischen<br />

Technologien weiter gefestigt und ausgebaut werden.<br />

Gemeinsame Messeauftritte mit dem Ziel, neue Unternehmen<br />

in <strong>Hannover</strong> anzusiedeln, so wie der in <strong>2005</strong> erstmals durchgeführte<br />

Gründungswettbewerb „Lighthouse“ haben erste Erfolge<br />

gezeigt und wesentlich dazu beigetragen, das Umfeld des LZH<br />

weiter zu stärken. Von besonderer Bedeutung ist dabei, dass<br />

zunehmend Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter aus dem Institut<br />

die Möglichkeiten haben, ihre Ideen nachhaltig und mit eigener<br />

Kraft marktfähig umzusetzen. Die sehr guten Randbedingungen<br />

haben es ermöglicht, dass in den letzten Jahren ca. zwei<br />

Ausgründungen pro Jahr realisiert werden konnten.<br />

All diese Aktivitäten haben dazu geführt, dass das LZH auch im<br />

Jahr <strong>2005</strong> seine nationale und internationale Reputation weiter<br />

verbessern konnte. Es konnten wichtige Weichen für die zukünftig<br />

positive Entwicklung des Instituts gestellt werden. Flaschenhals<br />

bleibt dabei sicherlich die nach wie vor konstant niedrige<br />

Grundfinanzierung durch das Land Niedersachsen, die mit nur<br />

13 % in diesem Jahr einen neuen relativen Tiefstand erreicht<br />

hat. 2006 geht das Institut in das 20. Jahr seiner Aktivitäten<br />

und damit ist sicherlich auch die Notwendigkeit einer Zäsur in<br />

dieser Hinsicht gegeben. Hier gilt es gegenwärtig, Entscheidungen<br />

zu treffen, welche das LZH auch für die nächsten 20 Jahre<br />

mit Erfolg Forschung und Entwicklung rund um die <strong>Laser</strong>technik<br />

betreiben lassen.


Der vorliegende <strong>Tätigkeitsbericht</strong> des <strong>Laser</strong> <strong>Zentrum</strong> <strong>Hannover</strong><br />

e.V. gibt Ihnen einen Überblick über die Arbeiten und Projekte<br />

des Jahres <strong>2005</strong>. Er zeigt wieder einmal, dass insbesondere der<br />

wirtschaftspolitische Auftrag des Instituts, aber auch die wissenschaftliche<br />

Exzellenz im vergangenen Jahr in besonderer<br />

Weise erfüllt werden konnten. Der Bericht soll den Mitgliedern<br />

des Vereins, dem Kuratorium und darüber hinaus einem breiten<br />

Freundeskreis des <strong>Laser</strong> <strong>Zentrum</strong> <strong>Hannover</strong> e.V. einen Überblick<br />

über die Vielfalt und Qualität des Instituts im vergangenen Jahr<br />

geben.<br />

Besonderen Dank gilt an dieser Stelle den Mitarbeiterinnen<br />

und Mitarbeitern für ihre geleistete Arbeit, ihrem überdurchschnittlichen<br />

Einsatz und ihr persönliches Engagement im abgelaufenen<br />

Jahr. Ohne ihre Kreativität und Flexibilität sowie die<br />

ständig neue Innovationsfähigkeit wären die vielen positiven<br />

Ergebnisse, die das Institutsbild in der Öffentlichkeit zeigt sicher<br />

nicht zustande gekommen. Besonderer Dank geht ebenfalls an<br />

Freunde und Förderer des <strong>Laser</strong> <strong>Zentrum</strong> <strong>Hannover</strong> e.V. aus Politik,<br />

Verwaltung, Wissenschaft und Industrie für die kooperative<br />

Zusammenarbeit und das hohe entgegengebrachte Vertrauen.<br />

Damit können wir weiterhin trotz der schwierigen öffentlichen<br />

Haushaltssituation auf ein positives Jahr 2006 ausblicken mit<br />

dem Ziel, das <strong>Laser</strong> <strong>Zentrum</strong> <strong>Hannover</strong> e.V. weiter zu positionieren<br />

und zu einem bedeutenden Stützpfeiler in der Entwicklung<br />

der <strong>Laser</strong>technik und der Optischen Technologie in Niedersachsen,<br />

Deutschland und Europa auszubauen.<br />

Dr.-Ing. habil. Andreas Ostendorf, 31.12. <strong>2005</strong><br />

LZH <strong>Tätigkeitsbericht</strong> <strong>2005</strong><br />

5<br />

Rückblick<br />

Rückblick<br />

auf das Jahr <strong>2005</strong>


Organisation –<br />

Aufbau<br />

und Schwerpunkte<br />

2. Organisation – Aufbau und Schwerpunkte<br />

2.1. Ziele und Schwerpunkte des LZH<br />

Am 20 Juni 1986 konstituierte sich das <strong>Laser</strong> <strong>Zentrum</strong> <strong>Hannover</strong><br />

e.V. (LZH) unter der Schirmherrschaft des Ministeriums für<br />

Wirtschaft, Technologie und Verkehr des Landes Niedersachsens<br />

in der Rechtsform eines eingetragenen Vereins. Aufgabe<br />

des Vereins ist die selbstlose Förderung der angewandten Forschung<br />

auf dem Gebiet der <strong>Laser</strong>technologie. Zu diesem Zweck<br />

übernimmt das LZH:<br />

• Forschungs- und Entwicklungsvorhaben in den Bereichen<br />

<strong>Laser</strong>entwicklung und <strong>Laser</strong>anwendung<br />

• Technische und wissenschaftliche Beratungen mit dem Ziel,<br />

Forschung und Praxis zusammenzuführen<br />

• Industrienahe Ausbildung von Fachkräften für die<br />

Entwicklung, Anwendung und Bedienung von <strong>Laser</strong>systemen<br />

2.2. Organisation<br />

2.2.1. Mitglieder<br />

Satzungsgemäß fand eine Mitgliederversammlung<br />

am 28.10. <strong>2005</strong> statt.<br />

2.2.2. Kuratorium<br />

Dem Kuratorium gehören folgende Mitglieder an:<br />

Prof. Dr. Dr. h.c. K. E. Goehrmann<br />

Vorsitzender des Kuratoriums<br />

INI – International Neuroscience Institute<br />

Alexis-Carrel-Str. 4, 30625 <strong>Hannover</strong><br />

Dipl.-Vw. H. Heyne<br />

stellvertretender Kuratoriumsvorsitzender<br />

Nds. Ministerium für Wirtschaft, Arbeit und Verkehr<br />

Friedrichswall 1, 30159 <strong>Hannover</strong><br />

MD K. Stuhr<br />

Ehrenmitglied des Kuratoriums<br />

Hägerweg 9 a, 30659 <strong>Hannover</strong><br />

Dr.-Ing. J. Balbach<br />

<strong>Laser</strong> Produkt GmbH<br />

Brunker Stieg 8, 31061 Alfeld<br />

Prof. Dr.-Ing. Barke<br />

Präsident der Universität <strong>Hannover</strong><br />

Welfengarten 1, 30167 <strong>Hannover</strong><br />

6 LZH <strong>Tätigkeitsbericht</strong> <strong>2005</strong><br />

Der optimalen Erfüllung dieser Aufgaben dienen enge Kooperationen<br />

mit der Universität <strong>Hannover</strong>, vertreten durch die Institute<br />

für Quantenoptik, Fertigungstechnik und Spanende Werkzeugmaschinen<br />

sowie Werkstoffkunde, der amtlichen Materialprüfanstalt<br />

(<strong>Hannover</strong>), der Schweißtechnischen Lehr- und<br />

Versuchsanstalt (<strong>Hannover</strong>) und dem Institut für Integrierte<br />

Produktion <strong>Hannover</strong> GmbH.<br />

Kraft Satzung dient der Verein überwiegend gemeinnützigen<br />

Zwecken im Sinne des § AO.<br />

MinR W. Kraus<br />

Bundesministerium für Bildung und Forschung<br />

Referat 513: Optische Technologien<br />

Heinemannstr. 2, 53175 Bonn<br />

Prof. Dr. G. Litfin<br />

LINOS AG<br />

Königsallee 23, 37081 Göttingen<br />

Prof. Dr. J. Mlynek<br />

Präsident der Helmholtz-Gemeinschaft<br />

Markgrafenstr. 37, 10117 Berlin<br />

Dr. R.J. Peters<br />

VDI-Technologiezentrum<br />

Graf-Recke-Str. 84, 40239 Düsseldorf<br />

Dr.-Ing. Dr.-Ing. E.h. V. Schwich<br />

Krusestr. 27, 47475 Kamp Lintfort


2.2.3. Vorstand<br />

Der Vorstand ist gesetzlicher Vertreter des Vereins. Im Jahr <strong>2005</strong><br />

gehörten dem Vorstand folgende Personen an:<br />

Dr.-Ing. habil. A. Ostendorf (Vorstandssprecher)<br />

<strong>Laser</strong> <strong>Zentrum</strong> <strong>Hannover</strong> e.V.<br />

Hollerithallee 8, 30419 <strong>Hannover</strong><br />

Prof. Dr. W. Ertmer<br />

Universität <strong>Hannover</strong><br />

Institut für Quantenoptik<br />

Welfengarten 1, 30167 <strong>Hannover</strong><br />

Prof. Dr. W. Ertmer Prof. Dr.-Ing. Dr.-Ing.<br />

E.h. mult. Dr. med. h.c.<br />

H. Haferkamp<br />

Dr.-Ing. habil. A. Ostendorf<br />

2.2.4. Geschäftsführer<br />

Der Geschäftsführer vertritt den Vorstand und übernimmt die<br />

Leitung des <strong>Laser</strong> <strong>Zentrum</strong> <strong>Hannover</strong> e.V.<br />

Geschäftsführer<br />

Dr.-Ing. habil. A. Ostendorf<br />

Prof. Dr.-Ing. Dr.-Ing. E.h. mult. Dr. med. h.c. H. Haferkamp<br />

Universität <strong>Hannover</strong><br />

Unterwassertechnikum<br />

Lise-Meitner-Str. 1, 30823 Garbsen<br />

Prof. Dr.-Ing. Dr.-Ing E.h. mult. Dr. h.c. H. K.Tönshoff<br />

Universität <strong>Hannover</strong><br />

Institut für Fertigungstechnik und Werkzeugmaschinen<br />

Schönebecker Allee 2, 30823 Garbsen<br />

Prof. Dr. H. Welling<br />

<strong>Laser</strong> <strong>Zentrum</strong> <strong>Hannover</strong> e.V.<br />

Hollerithallee 8, 30419 <strong>Hannover</strong><br />

Prof. Dr.-Ing. Dr.-Ing.<br />

E.h. mult. Dr. h.c. Tönshoff<br />

Prof. Dr. H. Welling<br />

LZH <strong>Tätigkeitsbericht</strong> <strong>2005</strong><br />

7<br />

Organisation –<br />

Aufbau<br />

und Schwerpunkte


Organisation –<br />

Aufbau<br />

und Schwerpunkte<br />

2.2.5. Abteilungsleiter<br />

Abteilungen: Querschnittsbereiche:<br />

<strong>Laser</strong>komponenten:<br />

Dr. Detlev Ristau<br />

Stabsabteilung:<br />

Dipl.-Soz. Klaus Nowitzki<br />

2.2.6. Gruppenleiter<br />

Beschichtungen<br />

Dr. Stefan Günster<br />

Bottom-Up & Risikoanalyse<br />

Dr.-Ing. Dipl.-Chem. Stephan Barcikowski<br />

Business Development<br />

Dipl.-Oec. Olaf Bödecker<br />

Charakterisierung<br />

Dr. Kai Starke<br />

EUV/X-ray<br />

Dr. Ulf Hinze<br />

Fertigungsorganisation<br />

Dipl.-Phys. Kai Schulze<br />

Fügetechnik<br />

Dipl.-Ing. Lars Engelbrecht<br />

8 LZH <strong>Tätigkeitsbericht</strong> <strong>2005</strong><br />

Werkstoff- und<br />

Prozesstechnik:<br />

Dr.-Ing. Oliver Meier<br />

Produktions- und Systemtechnik:<br />

Dr. Uwe Stute<br />

<strong>Laser</strong>entwicklung:<br />

Dr. Dietmar Kracht<br />

Verwaltung:<br />

Dipl.-Bw. Dirk Wiesinger<br />

Top-Down-Verfahren<br />

Dr. Carsten Reinhardt<br />

Maschinen u. Steuerungstechnik<br />

Dr. Rainer Kling<br />

Mikrotechnik<br />

Dipl.-Ing. Thorsten Temme<br />

Oberflächentechnik<br />

Dipl.-Ing. Mathias Deutschmann<br />

Prozessentwicklung<br />

Dipl.-Phys. Henrik Ehlers<br />

Solid State Photonics<br />

Dipl.-Ing. Maik Frede<br />

Trenntechnik, Sicherheit u. Sonderverfahren<br />

Dipl.-Ing. Dirk Herzog<br />

Ultrafast Photonics<br />

Dr. Dieter Wandt<br />

Nanotechnologie:<br />

Prof. Dr. Boris Chichkov<br />

<strong>Laser</strong>medizin/<br />

Biophotonik: PD Dr. Holger<br />

Lubatschowski<br />

Messtechnik:<br />

Prof. Dr.-Ing.<br />

Jürgen Czarske<br />

(jetzt TU Dresden)


2.2.7. Organigramm<br />

Kuratorium<br />

Industrie, Hochschule,<br />

Wirtschaftsministerium<br />

Mitglieder<br />

Industrieunternehmen,<br />

Hochschulinstitute,<br />

Forschungseinrichtungen<br />

<strong>Laser</strong>komponenten<br />

Prozessentwicklung<br />

Charakterisierung<br />

Beschichtungen<br />

<strong>Laser</strong>entwicklung<br />

Ultrafast<br />

Photonics<br />

Solid State<br />

Photonics<br />

Produktions- u.<br />

Systemtechnik<br />

Vorstand Verwaltung<br />

Prof. Dr.-Ing. Dr.-Ing. E.h. mult. Dr. med. h.c. H. Haferkamp<br />

Prof. Dr.-Ing. Dr.-Ing. E.h. mult. Dr. h.c. H. K. Tönshoff<br />

Prof. Dr. H. Welling<br />

Prof. Dr. W. Ertmer<br />

Dr.-Ing. habil. A. Ostendorf (Sprecher)<br />

Werkstoff- u.<br />

Prozesstechnik<br />

Dr. Detlev Ristau Dr. Dietmar Kracht Dr. Uwe Stute Dr.-Ing. Oliver Meier<br />

Dipl.-Phys. Henrik<br />

Ehlers<br />

Dr. Kai Starke<br />

Dr. Stefan Günster<br />

Curatorship<br />

Industry, University,<br />

Ministry of Economy<br />

Membership<br />

Industry, University,<br />

Research Institutes<br />

<strong>Laser</strong><br />

Components<br />

Process<br />

Development<br />

Characterization<br />

Coatings<br />

Dr. Dieter Wandt<br />

Dipl.-Ing.<br />

Maik Frede<br />

<strong>Laser</strong><br />

Development<br />

Ultrafast<br />

Photonics<br />

Solid State<br />

Photonics<br />

Mikrotechnik Fügetechnik<br />

Dipl.-Ing. Thorsten<br />

Temme<br />

Fertigungsorganisation<br />

Dipl.-Phys.<br />

Kai Schulze<br />

Maschinen &<br />

Steuerungen<br />

Dr. Rainer Kling<br />

Dipl.-Ing.<br />

Lars Engelbrecht<br />

Oberflächentechnik<br />

Dipl.-Ing.<br />

Mathias Deutschmann<br />

Trenntechnik,<br />

sicherheit &<br />

Sonderverfahren<br />

Dipl.-Ing.<br />

Dirk Herzog<br />

Nanotechnologie<br />

Prof. Dr.<br />

Boris Chichkov<br />

Messtechnik<br />

Prof. Dr.-Ing.<br />

Jürgen Czarske<br />

<strong>Laser</strong>medizin /<br />

Biophotonik<br />

PD Dr. Holger<br />

Lubatschowski<br />

Dipl. BW Dirk Wiesinger<br />

Stabsabteilung<br />

Dipl.-Soz. Klaus Nowitzki<br />

LZH <strong>Laser</strong> Akademie<br />

Dr. Stephan Meiser<br />

Top-Down<br />

Dr. Carsten<br />

Reinhardt<br />

Bottom-Up &<br />

Risikoanalyse<br />

Dr.-Ing. Dipl.-Chem.<br />

Stephan Barcikowski<br />

EUV/X-ray<br />

Dr. Ulf Hinze<br />

Organigramm des LZH (Stand 31.12. <strong>2005</strong>)<br />

Board of Directors Administration<br />

Prof. Dr.-Ing. Dr.-Ing. E.h. mult. Dr. med. h.c. H. Haferkamp<br />

Prof. Dr.-Ing. Dr.-Ing. E.h. mult. Dr. h.c. H. K. Tönshoff<br />

Prof. Dr. H. Welling<br />

Prof. Dr. W. Ertmer<br />

Dr.-Ing. habil. A. Ostendorf (Executive Director)<br />

Production &<br />

Systems<br />

Materials &<br />

Processes<br />

Dr. Detlev Ristau Dr. Dietmar Kracht Dr. Uwe Stute Dr. Oliver Meier<br />

Microtechnology Joining<br />

Henrik Ehlers Dr. Dieter Wandt Thorsten Temme Lars Engelbrecht<br />

Industrial<br />

Engineering<br />

Dr. Kai Starke Maik Frede Kai Schulze<br />

Dr. Stefan Günster<br />

Machines &<br />

Controls<br />

Dr. Rainer Kling<br />

Surface<br />

Treatment<br />

Mathias<br />

Deutschmann<br />

Cutting, Safety &<br />

Special Processes<br />

Dirk Herzog<br />

Nanotechnology<br />

Prof. Dr.<br />

Boris Chichkov<br />

<strong>Laser</strong> Metrology<br />

Prof. Dr.-Ing.<br />

Jürgen Czarske<br />

Medical<br />

Applications &<br />

Biophotonics<br />

PD Dr. Holger<br />

Lubatschowski<br />

Dirk Wiesinger<br />

CEO Staff<br />

Klaus Nowitzki<br />

LZH <strong>Laser</strong> Akademie<br />

Dr. Stephan Meiser<br />

Top-Down<br />

Technology<br />

Dr. Carsten<br />

Reinhardt<br />

Bottom-Up<br />

Technology & Risk<br />

Assessment<br />

Dr. Stephan<br />

Barcikowski<br />

EUV & X-ray<br />

Dr. Ulf Hinze<br />

Organization Chart LZH (31.12. <strong>2005</strong>)<br />

LZH <strong>Tätigkeitsbericht</strong> <strong>2005</strong><br />

9<br />

Organisation –<br />

Aufbau<br />

und Schwerpunkte


Organisation –<br />

Aufbau<br />

und Schwerpunkte<br />

2.3. Arbeitsschwerpunkte<br />

Prozesstechnologie<br />

• Trennen<br />

• Fügen<br />

• Oberflächenbearbeitung<br />

• Mikro- und Nanobearbeitung<br />

• Rapid Prototyping<br />

• Modellbildung und Simulation<br />

Anlagentechnik<br />

• Prozesskontrolle und -regelung<br />

• Sensorik<br />

• <strong>Laser</strong>messtechnik<br />

• Thermographie, Pyrometrie<br />

• CAD/CAM-Systeme<br />

• Handgeführte <strong>Laser</strong>systeme<br />

• Anlagenentwicklung<br />

• Qualitätssicherung<br />

Optiken, Beschichtungen<br />

• Beschichtungen von VUV- bis in den FIR-Bereich<br />

• Charakterisierung optischer Komponenten nach ISO-Normen<br />

• Entwicklung von Spezial- und Hochleistungsbeschichtungen<br />

• Hochstabile Beschichtungen mit geringsten<br />

optischen Verlusten<br />

• Rapid Prototyping komplexer optischer Funktionsschichten<br />

10 LZH <strong>Tätigkeitsbericht</strong> <strong>2005</strong><br />

<strong>Laser</strong>entwicklung<br />

• Diodengepumpte Festkörperlaser<br />

• Ultrakurzpulslaser<br />

• Abstimmbare <strong>Laser</strong>systeme für die Spektroskopie<br />

• Hochstabile Festkörperlaser für die Messtechnik<br />

• Faserlaser- und Faserverstärkersysteme<br />

• Frequenzkonversion und Wellenleitung von <strong>Laser</strong>strahlung<br />

• Nichtlineare Optik<br />

<strong>Laser</strong> in Medizin und Biophotonik<br />

• Mikrochirugie mit ultrakurzen <strong>Laser</strong>pulsen<br />

• Zellchirugie<br />

• Optische Diagnose- und Bildgebungsverfahren<br />

• Neurostimulation<br />

Umweltanalytik<br />

• Immissions- und Emissionsmessungen<br />

• Arbeitsplatzmessungen<br />

• Schadstoffanalytik und Emissionsprognose<br />

• Planung von Absaugeinrichtungen und<br />

Abluftreinigungsverfahren<br />

Aus- und Weiterbildung<br />

• Studienbegleitende Fachausbildung<br />

• Facharbeiter-Ausbildung


3. Wirtschaftliche Entwicklung<br />

Die wirtschaftliche Entwicklung des <strong>Laser</strong> <strong>Zentrum</strong> <strong>Hannover</strong><br />

e.V. im Jahr <strong>2005</strong> wird anhand der nachfolgenden Ergebnisrechnung<br />

aufgezeigt.<br />

Die betriebliche Leistung (Umsatz) betrug im Jahr <strong>2005</strong> Mio.<br />

€ 11,424 (Vorjahr: Mio. € 10,020). Die Leistung (Umsatz) setzt<br />

sich zusammen aus den Projekterträgen durch die Industrie,<br />

Bund, Land, EU und Sonstige in Höhe von Mio. € 9,906 (Vorjahr:<br />

Mio. € 8,502) und der Grundfinanzierung durch das Land<br />

Niedersachsen in Höhe von Mio. € 1,518 (Vorjahr: Mio. € 1,518).<br />

Der Zuwachsrate des Projektumsatzes betrug 17% (Vorjahr:<br />

-9%) Die Eigenfinanzierungsquote lag bei 87% (Vorjahr: 85%).<br />

12.000<br />

10.000<br />

8.000<br />

6.000<br />

4.000<br />

2.000<br />

0<br />

Umsatzentwicklung 1998–<strong>2005</strong> (in T€)<br />

Im Jahr <strong>2005</strong> wurden dem LZH vom Wirtschaftsministerium des<br />

Landes Niedersachsen zusätzlich Mittel für strategische Investitionen<br />

in Höhe von Mio. € 0,379 (Vorjahr: Mio. € 1,314) zur<br />

Verfügung gestellt (darin enthalten sind Zuwendungen in Höhe<br />

von Mio. € 0,230 (Vorjahr: Mio. € 0,077) der DFG im Rahmen<br />

einer Co-Finanzierung Bund-Land nach dem HBFG). Die Aufwendungen<br />

für Investitionen betrugen damit Mio. € 1,685 (Vorjahr:<br />

Mio. € 2,090). Der Anteil der Investitionen an den Gesamtaufwendungen<br />

betrug im Geschäftsjahr 14% (Vorjahr: 18%).<br />

1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 <strong>2005</strong><br />

Im Jahr <strong>2005</strong> wurden am LZH 82 Forschungs- und Entwicklungsvorhaben bearbeitet.<br />

Es kamen in <strong>2005</strong> 21 F&E-Vorhaben, davon vier im europäischen Rahmen, zur<br />

Bewilligung. (s. Bild auf der folgenden Seite „Gliederung der Einnahmen“).<br />

LZH <strong>Tätigkeitsbericht</strong> <strong>2005</strong><br />

11<br />

Wirtschaftliche<br />

Entwicklung


Wirtschaftliche<br />

Entwicklung<br />

3.1. Gliederung der Einnahmen<br />

27 %<br />

22 %<br />

2 %<br />

2 %<br />

13 %<br />

15 %<br />

12 LZH <strong>Tätigkeitsbericht</strong> <strong>2005</strong><br />

8 %<br />

12 %<br />

Gliederung der Einnahmen <strong>2005</strong><br />

4 %<br />

12 %<br />

34 %<br />

Gliederung der Einnahmen 2004<br />

4 %<br />

13 %<br />

32 %<br />

Industrie/-Beteiligung<br />

EU<br />

AIF<br />

DFG<br />

BMBF<br />

Sonstige<br />

Grundfinanzierung<br />

Industrie/-Beteiligung<br />

EU<br />

AIF<br />

DFG<br />

BMBF<br />

Sonstige<br />

Grundfinanzierung


3.2. Personalentwicklung<br />

Die Aufteilung der Mitarbeiter im LZH ist in der folgenden Grafik dargestellt.<br />

250<br />

200<br />

150<br />

100<br />

50<br />

13 5 4<br />

90<br />

67<br />

90<br />

72<br />

83<br />

77<br />

7<br />

75<br />

88<br />

8<br />

9<br />

101 85<br />

3.3. Anzahl und Herkunft ausländischer Mitarbeiter<br />

104<br />

111<br />

6<br />

75<br />

5<br />

62<br />

100 97<br />

14 15 15 18<br />

22 22 19 19<br />

18<br />

0 10<br />

1997<br />

11<br />

1998<br />

12 12 15<br />

Gastwissenschaftler<br />

1999 2000 2001<br />

Wissenschaftliche Hilfskräfte<br />

Wissenschaftliche Mitarbeiter<br />

15<br />

2002<br />

15<br />

2003<br />

14<br />

2004<br />

17<br />

<strong>2005</strong><br />

Gastwissenschaftler<br />

Technisches Personal<br />

Wissenschaftliche Hilfskräfte<br />

Wissenschaftliche Mitarbeiter<br />

Technisches Personal<br />

Administration<br />

Administration<br />

Ausländische Mitarbeiter im LZH <strong>2005</strong><br />

2 Ägypten<br />

7 Kanada<br />

1 Bosnien-Herzegowina<br />

1 Kasachstan<br />

3 China (Taiwan)<br />

2 Moldau<br />

7 China, Volksrepublik inkl.<br />

1 Niederlande<br />

1 Ecuador inkl. Galapagos-Ins<br />

6 Russische Föderation<br />

1 Ghana<br />

11 Spanien<br />

4 Griechenland<br />

1 Tunesien<br />

3 Indien inkl. Sikkim und Goa<br />

4 Ukraine<br />

1 Indonesien inkl. Irian Jaya<br />

2 Vereinigte Staaten<br />

1 Japan<br />

1 Vietnam<br />

2 Kamerun<br />

1 Weißrußland (Belarus)<br />

Insgesamt 63 ausländische Mitarbeiter aus 22 Ländern<br />

7<br />

72<br />

93<br />

LZH <strong>Tätigkeitsbericht</strong> <strong>2005</strong><br />

13<br />

Wirtschaftliche<br />

Entwicklung


Arbeitssicherheit<br />

im LZH<br />

4. Arbeitssicherheit im LZH<br />

Im Bereich Arbeitssicherheit verfolgt das LZH kontinuierlich<br />

das Ziel, Tätigkeiten, Prozesse und Technologien sicherheitstechnisch<br />

zu optimieren. Dieses gilt sowohl für die Arbeits-<br />

und <strong>Laser</strong>sicherheit am LZH selbst, wie auch für die konstante<br />

Begleitung innovativer <strong>Laser</strong>technik unter sicherheitstechnischen<br />

Aspekten.<br />

Im Rahmen nationaler und europäischer Projekte konnten auch<br />

im Jahr <strong>2005</strong> wieder wichtige Erkenntnisse über potenzielle<br />

Gefährdungen gewonnen und geeignete Schutzmaßnahmen<br />

im Bereich der <strong>Laser</strong>technik erarbeitet werden. Ein Schwerpunkt<br />

bildete die Mitarbeit bei der Entwicklung von sicheren Ultrakurzpuls-<strong>Laser</strong>systemen<br />

für die Medizintechnik. Ein weiteres<br />

Projekt hat zum Ziel, persönliche Schutzausrüstung, wie u.a.<br />

Handschuhe und Oberbekleidung für Tätigkeiten mit handgeführten<br />

<strong>Laser</strong>geräten hinsichtlich eines Minimalschutzes gegen<br />

<strong>Laser</strong>strahlung in Fehlerfällen zu qualifizieren. Darüber hinaus<br />

betreibt das LZH eine ständige Weiterentwicklung im Bereich<br />

<strong>Laser</strong>schutzwandsysteme sowie der Abluftreinigung hin zu<br />

intelligenten Systemen.<br />

LZH-intern dominierte im Jahr <strong>2005</strong> die kontinuierliche Umsetzung<br />

geplanter Maßnahmen sowie die Verfolgung der definierten<br />

Ziele. Anlässlich von Umbaumaßnahmen konnte der<br />

Brand- sowie der Arbeitsschutz in einzelnen Bereichen optimiert<br />

werden.<br />

Im Bereich der Mitarbeiterschulung hält das LZH am bewährten<br />

Konzept fest. Durch mehrsprachige Schulungen, Unterweisungshilfen<br />

und Anweisungen wird den Anforderungen begegnet, die<br />

sich durch die internationale Ausrichtung des LZH und damit<br />

auch die Beschäftigung von Wissenschaftlern, Praktikanten und<br />

14 LZH <strong>Tätigkeitsbericht</strong> <strong>2005</strong><br />

Studenten aus allen Erdteilen der Welt ergeben. Somit wird ein<br />

sicheres Arbeiten am LZH gewährleistet.<br />

Für das Jahr <strong>2005</strong> spiegelten sich die Maßnahmen zum Arbeitsschutz<br />

erneut in einem sehr positiven Ergebnis der Unfallzahlen<br />

wieder. Bei den meldepflichtigen Unfällen konnte die Zahl<br />

0 erreicht werden, d.h. es ereignete sich kein meldepflichtiger<br />

Unfall. Auch die Zahl der nicht-meldepflichtigen Unfälle bewegt<br />

sich auf einem sehr niedrigen Niveau.<br />

Auch im Jahr <strong>2005</strong> lag ein Schwerpunkt der Aktivitäten des LZH<br />

im Transfer der erworbenen Kenntnisse zum Anwender. Dieses<br />

schließt in hohem Maße Themen der <strong>Laser</strong>sicherheit und der<br />

Arbeitssicherheit mit ein. In Zusammenarbeit mit der <strong>Laser</strong>-<br />

Akademie wurden im Jahr <strong>2005</strong> über 10 Ausbildungsseminare<br />

sowie Workshops mit Bezug zu den Themen <strong>Laser</strong>sicherheit,<br />

Umgang mit Gefahrstoffen bei der <strong>Laser</strong>strahlmaterialbearbeitung,<br />

Sicherheit von Maschinen oder Medizinprodukten, für<br />

Fachpublikum aus technischen und medizinischen Bereichen<br />

veranstaltet. Daneben beteiligt sich das LZH durch Mitarbeit in<br />

Normengremien an der direkten Umsetzung von Forschungsergebnissen<br />

zur <strong>Laser</strong>sicherheit in technische Regelwerke u.a. zur<br />

Sicherheit von <strong>Laser</strong>maschinen ein.<br />

Verstärkt wurden von der Industrie die Dienstleistungen des<br />

LZH im Bereich der <strong>Laser</strong>sicherheit abgefragt. Dieses umfasst<br />

Beratungen zur Sicherheit von <strong>Laser</strong>anlagen, die Durchführung<br />

von Gefährdungsanalysen und die Erstellung von Sicherheitskonzepten,<br />

sowie die Charakterisierung von Gefahrstoffemissionen<br />

und die Qualifizierung von Schutzmaßnahmen.


5. Forschungs- und Entwicklungsarbeiten <strong>2005</strong><br />

5.1. Neue F&E-Vorhaben in <strong>2005</strong><br />

5.1.1. <strong>Laser</strong>entwicklung<br />

Entwicklung eines Ultrakurzpuls-Yb-Faseroszillators<br />

Gruppe:<br />

Ultrafast Photonics<br />

Drittmittelgeber (Projektträger):<br />

Fa. JENOPTIK <strong>Laser</strong>, Optik, Systeme GmbH<br />

Projektzeitraum:<br />

10/2004–09/2007<br />

Projektziel:<br />

Ziel dieses Vorhabens ist die Realisierung und Untersuchung<br />

eines modengekoppelten Faserlasers im Wellenlängenbereich<br />

um 1025 nm mit einer Ausgangsenergie von 1 nJ und Pulsdauern<br />

von 250–400 fs. Dieser Oszillator soll als kompakte, wartungsarme<br />

und justagefreie Seedquelle für Wolframatverstärker<br />

eingesetzt werden.<br />

Vorgehensweise:<br />

Zum tiefergehenden Verständnis der <strong>Laser</strong>eigenschaften von<br />

kurzwelligen, modengekoppelten Yb:Faserlasern ist eine genaue<br />

Kenntnis des Wellenlängenverhaltens erforderlich. Deshalb<br />

werden zunächst Simulationen und Modellierungen zu den entsprechenden<br />

Faserparameter, wie Dotierung, Länge und Modenfelddurchmesser<br />

durchgeführt. Aufbauend auf diesen Arbeiten<br />

wird die Pulsdynamik im Resonator numerisch bestimmt. Dabei<br />

sollen die Systemparameter für eine kurzwellige <strong>Laser</strong>emission<br />

um 1025 nm bei stabiler Modenkopplung bestimmt werden.<br />

Auf der Grundlage dieser Untersuchungen wird ein passiv<br />

modengekoppelter Faseroszillator experimentell verifiziert und<br />

in seinen Eigenschaften untersucht. Dabei sollen unterschiedliche<br />

Fasertypen, Auskoppelgrade, Freistahlkomponenten etc.<br />

eingesetzt werden. Die Ergebnisse werden mit den Modellrechnungen<br />

verglichen. Ziel ist es dabei, die numerischen Routinen<br />

der eingesetzten Programme zu verbessern und den Einfluss von<br />

Toleranzen bezüglich der Konzeptionierung des <strong>Laser</strong>resonators<br />

zu erfassen. Auf der Basis der vorangegangenen Untersuchungen<br />

wird ein Labormuster erstellt, dass zum Seeden des Wolframatverstärkers<br />

geeignet ist und welches dem Verbundpartner<br />

ISGW für deren Experimente zur Verfügung gestellt wird. Die<br />

Optimierung des Faseroszillators erfolgt in Bezug auf die Parameter<br />

des Verstärkersystems. Hierbei ist eine Feinabstimmung<br />

von Wellenlänge, Pulsenergie und Pulsdauer erforderlich. Dabei<br />

soll auch durch die Technik des spektralen Filterns im Resonator<br />

die Pulsdynamik und die spektrale Bandbreite gezielt eingestellt<br />

werden um eine erhöhte Funktionalität zu erreichen.<br />

Aufbauend auf den vorhergehenden Experimenten sollen die<br />

bisher noch verwendeten Freistrahlaufbauten sukzessive durch<br />

faseroptische Komponenten, wie z.B. Koppler, Isolatoren, Polarisationssteller,<br />

etc. ersetzt werden. Dabei ist auch geplant,<br />

die Dispersionskompensation mit photonischen Kristallfasern<br />

anstelle von Beugungsgittern zu erproben. Das Ziel ist dabei die<br />

Realisierung eines „all-fiber“ Femtosekunden-Faseroszillators,<br />

der justagefrei und extrem wartungsarm ist. Dieses System wird<br />

eingehend untersucht und sowohl bezüglich der Komponenten<br />

und den optischen Eigenschaften dokumentiert.<br />

Kontakt:<br />

Dr. Dieter Wandt<br />

Tel.: +49(0)511-2788-214 E-Mail: D.Wandt@lzh.de<br />

English Abstract:<br />

The aim of this research project is the investigation and<br />

consequent realization of an ultrafast Ytterbium fiber laser<br />

operating in the wavelength range around 1025 nm, with an<br />

output energy of 1 nJ and a pulse duration of 250-400 fs.<br />

This oscillator will be used as a compact, low-maintainance<br />

seed-oscillator for Ytterbium-doped tungstate based amplifiers.<br />

LZH <strong>Tätigkeitsbericht</strong> <strong>2005</strong><br />

15<br />

Forschungs- und<br />

Entwicklungsarbeiten<br />

<strong>2005</strong>


Forschungs- und<br />

Entwicklungsarbeiten<br />

<strong>2005</strong><br />

Entwicklung eines gepulsten Festkörperlasers für das BepiColombo<br />

<strong>Laser</strong> Altimeter (BELA)<br />

Gruppe:<br />

Solid-State Photonics<br />

Drittmittelgeber (Projektträger):<br />

Fa. von Hoerner & Sulger GmbH<br />

Projektzeitraum:<br />

04/<strong>2005</strong>–07/2006<br />

Projektziel:<br />

Auf der ESA/JAXA Merkurmission „Bepi Colombo“, deren<br />

Launch für 2013 vorgesehen ist, soll neben anderen Instrumenten<br />

auch ein <strong>Laser</strong>altimeter zur präzisen topographischen<br />

Erfassung der Merkuroberfläche zum Einsatz kommen. Hierfür<br />

wird ein gepulstes diodengepumptes Festkörperlasersystem<br />

benötigt. Ziel des Projektes ist die Entwicklung zweier flugnaher<br />

<strong>Laser</strong>prototypen, die innerhalb eines Industriekonsortiums konzeptioniert<br />

und gefertigt werden. Am <strong>Laser</strong> <strong>Zentrum</strong> <strong>Hannover</strong><br />

e.V. wird als Teilprojekt der <strong>Laser</strong>kopf entwickelt.<br />

Skizze des Bepi Colombo Planetary Orbiters (ESA©).<br />

16 LZH <strong>Tätigkeitsbericht</strong> <strong>2005</strong><br />

Vorgehensweise:<br />

Die prinzipielle Machbarkeit eines auf Nd:YAG basierenden<br />

Festkörperlasersystems mit den geforderten Spezifikationen<br />

hinsichtlich der Pulsenergie (50mJ), der Pulsdauer (


5.1.2. <strong>Laser</strong>komponenten<br />

Ionengestütztes Magnetronsputtern für optische Hochleistungsschichten<br />

Gruppe:<br />

Prozessentwicklung<br />

Drittmittelgeber (Projektträger):<br />

Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen<br />

(AiF) [EFDS Dresden]<br />

Projektzeitraum:<br />

06/<strong>2005</strong>–05/2007<br />

Projektziel:<br />

Optische Schichten sind heute eine Schlüsselkomponente für<br />

viele industrielle Anwendungen, beispielsweise in der Feinoptik,<br />

der Architekturglasbeschichtung sowie der Display-, Automobil-<br />

und Telekommunikationstechnik. Das Ziel des Projekts<br />

ist die Entwicklung einer ionenassistierten Magnetron-Sputtertechnologie<br />

zur wirtschaftlichen und effizienten Abscheidung<br />

sehr hochwertiger optischer Multischichtsysteme (Oxide,<br />

Oxid-Metallschichtsysteme, ggf. Fluoride). Dieses neue Verfahren<br />

wird sich durch ein bis dato nicht realisierbares Eigenschaftsprofil<br />

auszeichnen, welches die wirtschaftlichen (Rate,<br />

Ausbeute) und technologischen (Qualität, Homogenität) Vorteile<br />

des ionenunterstützten Aufdampfens und der Magnetron-<br />

Kathodenzerstäubung vereint. Hierbei wird die hervorragende<br />

Schichtqualität durch Beschuss der aufwachsenden Schichten<br />

mit Ionen moderaten, definierten Energien und hohen Stromdichten<br />

erzielt, wogegen die hohen Beschichtungsraten aus der<br />

Magnetron-Technologie resultieren.<br />

Vorgehensweise:<br />

In enger Kooperation entwickeln die beiden beteiligten Forschungsstellen<br />

Fraunhoferinstitut für Schicht und Oberflächentechnologien<br />

(IST) und <strong>Laser</strong> <strong>Zentrum</strong> <strong>Hannover</strong> (LZH) den<br />

Prozess des ionenunterstützten Magnetronsputterns. Im Projektbegleitenden<br />

Ausschuss werden zudem die Unternehmen<br />

Carl Zeiss AG (Oberkochen), CCR Technology GmbH (Rheinbreitbach),<br />

<strong>Laser</strong>optik GmbH (Garbsen), Layertec GmbH (Mellingen),<br />

Leybold Optics GmbH (Alzenau) und TUI <strong>Laser</strong> AG (München)<br />

aktiv.<br />

Der neue Forschungsansatz besteht darin, spezielle schmalbandige<br />

Ionenquellen mit veränderbarer Ionenenergie zusätzlich<br />

zum reaktiven Magnetronsputtern einzusetzen und den Zusammenhang<br />

zwischen Plasmaparametern der einzelnen Quellen<br />

und der Schichteigenschaften zu untersuchen. Angestrebt wird<br />

hierbei die Verbesserung der Schichtqualität bei den gegebenen<br />

Magnetron-Sputterraten hinsichtlich der Streuung (durch<br />

Oberflächenrauhigkeit und Volumenstreuzentren), Absorption<br />

(geringste Defektdichte) und Dichte bei industriell relevanten<br />

Produktionsgeometrien. Als Ergebnis sollen anhand verschiede-<br />

Querschnitt einer gesputterten LaF3-Schicht, Maßstab 50µm<br />

ner Prototypen die speziellen Eigenschaften optischer Schichten<br />

demonstriert werden:<br />

• Oxidische Multischichten (Ta 2 O 5 , SiO 2 , andere) mit gerings<br />

ter Absorption im NIR (1064 nm und 1500 nm). Das Ziel sind<br />

hier Absorptions- und Streuverluste (bei 1064 nm gemessen)<br />

von kstreu < 5·10 -7 bei SiO 2 und kabs bei SiO 2


Forschungs- und<br />

Entwicklungsarbeiten<br />

<strong>2005</strong><br />

Projektergebnis und Ausblick:<br />

Mit den Ergebnissen des Projektes wird der Bereich hochwertiger<br />

optischer Schichtsysteme für eine neue Anlagen- und Fertigungstechnologie<br />

erschlossen. Durch den verfolgten Ansatz<br />

der prozesstechnischen Kombination niedrigenergetischer<br />

Ionenquellen mit Sputterkathoden wird es möglich sein, das<br />

wirtschaftliche Magnetronsputtern auch für die Herstellung<br />

von Produkten der Fein- und Präzisionsoptik sowie der optischen<br />

Telekommunikation zu verwenden. Die Demonstration der optischen<br />

Leistungsfähigkeit damit erzeugter Schichtsysteme bildet<br />

eine sichere Entscheidungsgrundlage für die Einführung der<br />

Technologie in den Produktionsbetrieb.<br />

Die Ergebnisse des Projektes erlauben eine Nutzung in den<br />

verschiedensten Fachgebieten und Wirtschaftszweigen. Als Beispiele<br />

können folgende konkrete Fachgebiete dienen:<br />

• Werkstoffe, Materialien:<br />

Materialsynthese, Schichtabscheidung,<br />

Werkstoffoptimierung.<br />

• Produktion:<br />

Glasbeschichtung und allgemeine Beschichtungsindustrie<br />

• Elektrotechnik, Mikrosystemtechnik:<br />

Displaytechnik<br />

• Mess-, Regel- und Automatisierungstechnik:<br />

Optische Messtechnik, Schmalbandfilter<br />

• Informations- und Kommunikationstechnik:<br />

Optische Datenübertragung<br />

Kontakt:<br />

Dipl.-Phys. Henrik Ehlers<br />

Tel.: +49(0)511-2788-245 E-Mail: H.Ehlers@lzh.de<br />

18 LZH <strong>Tätigkeitsbericht</strong> <strong>2005</strong><br />

English Abstract:<br />

Ion-Assisted Magnetron Sputtering for High-Quality Optical<br />

Coatings<br />

The main target of the project is the development of a new<br />

process concept for the production of thin-film components<br />

with improved optical characteristics in selected application<br />

fields with high economical potential. In an “Ion-Assisted<br />

Magnetron Sputtering” process, the advantages of highquality<br />

ion-assisted deposition and high-rate magnetron<br />

sputtering will be combined.<br />

Beispiel einer automatisierten Charakterisierung der Defektanzahl auf einer<br />

optischen Oberfläche


5.1.3. Produktions- und Systemtechnik<br />

Riblets für Verdichtungsschaufeln – Entwicklung von Fertigungsverfahren,<br />

Charakterisierung der Oberflächen und experimentelle<br />

Bewertung der Verlustminderung – Teilprojekt: Fertigung<br />

der Schaufeloberflächen durch <strong>Laser</strong>abtrag<br />

Gruppe:<br />

Mikrotechnik<br />

Drittmittelgeber (Projektträger):<br />

Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)<br />

Projektzeitraum:<br />

01/<strong>2005</strong>–12/2006<br />

Projektziel:<br />

<strong>Laser</strong>gestützte Herstellung feinster Mikrostrukturen (5...20µm)<br />

auf metallischen Oberflächen<br />

Vorgehensweise:<br />

Innerhalb des Projektes sollen Fertigungstechniken entwickelt<br />

werden, welche die Herstellung funktionaler Oberflächen am<br />

Beispiel von Turbinenschaufeln erlaubt. Das LZH entwickelt<br />

hierbei die lasergestützte Oberflächenstrukturierung. Gefertigte<br />

Demonstratorbauteile werden anschließend vom Institut<br />

für Strömungsmaschinen IfS im Windkanal getestet und die<br />

Mikrostrukturen auf ihre Funktion hin untersucht.<br />

Projektergebnis und Ausblick:<br />

Ein erstes 2D-Demonstratorbauteil (eben Platte) wurde strukturiert<br />

und wird momentan am IfS auf seine Funktion und Einsetzbarkeit<br />

hin getestet.Weitere Aktivitäten sind die Weiterentwicklung<br />

des bestehenden Prozesses auf eine 3D-Bearbeitung und<br />

die Erarbeitung eines grundlegenden Prozessverständnisses zur<br />

Übertragung der entwickelten Technologie vom Demonstrator<br />

auf beliebige 3D-Bauteile.<br />

Kontakt:<br />

Dip.-Ing. Frank Siegel<br />

Tel.: +49(0)511-2788-325 E-Mail: F.Siegel@lzh.de<br />

English Abstract:<br />

Within this project the generation of defined micro structures<br />

on extensive surfaces for fluidic purposes is in development.<br />

Based on the multi pulse ablation regarding the<br />

correlation between the used process parameters, different<br />

surface modifications as well as shapes of the ablated micro<br />

structures are generated and were transformed to larger<br />

areas. These micro structures should influence the fluidic<br />

behavior of stream machines or turbines to reduce the drag<br />

and increase the system efficiency.<br />

LZH <strong>Tätigkeitsbericht</strong> <strong>2005</strong><br />

19<br />

Forschungs- und<br />

Entwicklungsarbeiten<br />

<strong>2005</strong>


Forschungs- und<br />

Entwicklungsarbeiten<br />

<strong>2005</strong><br />

<strong>Laser</strong> Trimmen von Mikromechanischen Silizium Drehratensensoren<br />

Gruppe:<br />

Mikrotechnik<br />

Drittmittelgeber:<br />

Fa. Continental Teves AG & Co. oHG<br />

Projektzeitraum:<br />

01/<strong>2005</strong>–08/<strong>2005</strong><br />

Vorgehensweise:<br />

Mit Hilfe gezielter <strong>Laser</strong>abträge werden mikromechanische<br />

Oszillatoren<br />

(Silizium-Drehratensensoren) über Massenausgleich und Federsteifigkeitsveränderungen<br />

in den mechanischen Idealzustand<br />

gebracht. Dazu werden mittels eines iterativen Verfahrens das<br />

mechanische Ungleichgewicht sowie die Abweichung von der<br />

Soll-Resonanzfrequenz mit den einzelnen Schritten Messung,<br />

Bestimmung der Abtragsparameter, <strong>Laser</strong>abtrag solange verringert<br />

bis die Messwerte den erforderlichen Toleranzwert erreicht<br />

haben. Die erforderliche Präzision für den <strong>Laser</strong>abtrag und die<br />

gute Bearbeitbarkeit des Werkstoffes Silizium wird durch die<br />

Verwendung ultrakurzer <strong>Laser</strong>pulse erreicht.<br />

Kontakt:<br />

Dipl.-Ing. Ulrich Klug<br />

Tel.: +49(0)511-2788-285 E-Mail: U.Klug@lzh.de<br />

English Abstract:<br />

This project has succesfully demonstrated laser-trimming<br />

processes of MEMS. Femtosecond-laser ablation has been<br />

used for inbalance compensation and spring element manipulation<br />

of micromechanical Si-gyroscopes. A semi-automatic<br />

fabrication process on the wafer-level was established.<br />

20 LZH <strong>Tätigkeitsbericht</strong> <strong>2005</strong><br />

Prinzip des lasergestützten Massenabgleichs beim Si-Drehratensensor<br />

REM-Aufnahme eines lasergetrimmten Drehratensensors


Qualitäts- und Effizienzsteigerung bei der industriellen Mikrobearbeitung<br />

mit Ultrakurzpuls-<strong>Laser</strong>n (QUEST) – Technologieentwicklung<br />

zur <strong>Laser</strong>plasma-Materialbearbeitung mittels<br />

Ultrakurzpuls-<strong>Laser</strong><br />

Gruppe:<br />

Mikrotechnik<br />

Drittmittelgeber (Projektträger):<br />

Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF-UA), Fa.<br />

Siemens VDO, Limbach-Oberfrohna<br />

Projektzeitraum:<br />

08/<strong>2005</strong>–07/2008<br />

Vorgehensweise:<br />

Mit innovativen Konzepten für UKP-<strong>Laser</strong>quellen auf der einen<br />

Seite und mit neuen Ansätzen zur Pulsformung sowie die Nutzbarmachung<br />

plasmaphysikalischer Effekte im <strong>Laser</strong>prozess auf<br />

der anderen Seite soll die Ultrakurzpulstechnologie leistungsstärker<br />

und unempfindlicher gemacht werden. Anhand von<br />

Präzisionsbohrungen für Einspritzdüsen (fs-<strong>Laser</strong>)<br />

Anwendungsbeispielen aus dem Automobilbau (spez. Komponenten<br />

aus Einspritzsystemen) zum Thema Präzisionsbohren,<br />

-schneiden und zur Oberflächenbearbeitung werden die system-<br />

und prozessseitigen Entwicklungen dieses Projektes auf ihre<br />

Übertragbarkeit in die produktionstechnische Praxis geprüft.<br />

Die gewonnenen Erkenntnisse sowohl in der <strong>Laser</strong>systemtechnik,<br />

als auch in der Prozess- und Strahlführung werden mit den<br />

Erfahrungen eines etablierten Maschinenbauunternehmens<br />

für industrielle Präzisionsbearbeitung zusammengeführt. Das<br />

Projekt schließt mit einem ganzheitlichen Anlagenkonzept für<br />

die effiziente Mikromaterialbearbeitung mit ultrakurzen <strong>Laser</strong>pulsen.<br />

Kontakt:<br />

Dipl.-Ing. Ulrich Klug<br />

Tel.: +49(0)511-2788-285 E-Mail: U.Klug@lzh.de<br />

English Abstract:<br />

The aim of the project „QUEST“ is technology transfer concerning<br />

the use of ultrashort-laser pulses for industrial applications.<br />

This should be carried out by developing robust<br />

ultrafast laser sources in combination with the use of innovative<br />

pulse- and beam shaping techniques.<br />

LZH <strong>Tätigkeitsbericht</strong> <strong>2005</strong><br />

21<br />

Forschungs- und<br />

Entwicklungsarbeiten<br />

<strong>2005</strong>


Forschungs- und<br />

Entwicklungsarbeiten<br />

<strong>2005</strong><br />

Adaptive CAD-Modelle zur Kompensation von Formabweichungen<br />

beim <strong>Laser</strong>strahlschneiden (ADAMO)<br />

Gruppe:<br />

Fertigungsorganisation<br />

Drittmittelgeber (Projektträger):<br />

Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen<br />

(AiF)<br />

Europäische Forschungsvereinigung Blechbearbeitung (EFB)<br />

Projektzeitraum:<br />

06/<strong>2005</strong>–05/2007<br />

Vorgehensweise:<br />

Herstellungsprozesse in der Umformtechnik und in der Blechverarbeitung<br />

werden maßgeblich von Softwaresystemen<br />

unterstützt. Genannt seien hier z.B. messtechnische Systeme<br />

für den Soll-Ist-Vergleich sowie Software zur Rückführung von<br />

Messpunktwolken in Flächendaten. Das Projekt kombiniert<br />

beide Ansätze in einer praxisgerechten Weise, entwickelt sie<br />

weiter und erschließt damit neue Anwendungsfelder. Hierzu<br />

werden die Ergebnisse eines Soll-Ist-Vergleichs genutzt, um ein<br />

vorliegendes CAD-Modell durch Einsatz von Reverse Engineering<br />

Methoden derart zu verändern, dass es dem vermessenen<br />

Realteil entspricht. Im Unterschied zur vollständigen Neugewinnung<br />

der Flächenbeschreibungen aus den Messpunkten,<br />

werden bei der vorgeschlagenen Methode wichtige Informationen<br />

aus dem CAD-Modell (z.B. Topologie und Features) das<br />

neu generierte Modell übernommen. Die hierfür erforderlichen<br />

Transformationen werden ebenso auf die im Steuerprogramm<br />

einer <strong>Laser</strong>schneidanlage hinterlegten Geometrieinformationen<br />

angewandt, um so eine Adaptierung der anhand des idealen<br />

CAD-Modells definierten Verfahrwegs zu erreichen. Die<br />

erforderlichen Algorithmen werden in einen zu entwickelnden<br />

Softwareprototypen implementiert. Bei der Entwicklung des<br />

softwaregestützten adaptiven Modells werden zwei Wege zur<br />

Erfassung der Ist-Geometrie berücksichtigt: Das Bauteil wird<br />

sowohl mit taktiler als auch unter Anwendung optischer Messtechnik<br />

erfasst. Im ersten Teil des Projektes soll besonderer Wert<br />

auf die Verwendung einfacher Techniken unter Rückgriff auf die<br />

typischerweise in kleinen und mittleren Unternehmen vorhandenen<br />

Technologien gelegt werden, während im zweiten Teil<br />

die individuelle Anpassung des CAD-Modells an die fertigungsbedingten<br />

Formabweichungen innerhalb einer typischen Serie<br />

den Forschungsschwerpunkt bildet. Nach deren Implementation<br />

werden die Verfahren einem produktionsnahen Anwendungstest<br />

unterzogen und von den Projektpartnern evaluiert.<br />

22 LZH <strong>Tätigkeitsbericht</strong> <strong>2005</strong><br />

Projektergebnis und Ausblick:<br />

Das zu entwickelnde Verfahren ermöglicht insbesondere kleinen<br />

und mittleren Unternehmen die lasergestützte 3D-Blechteilbearbeitung<br />

mit einer neuen<br />

Qualität: Nicht-ideal umgeformte Bauteile können auf Basis<br />

einer Offline NC-Datengenerierung korrekt weiterverarbeitet<br />

werden. Dies wird ohne aufwendiges Nachteachen und ohne<br />

komplexe Spannwerkzeuge möglich sein.<br />

Durch Nutzung des ursprünglichen CAD-Modells wird der Softwareprototyp<br />

auch in der Lage sein, kleine Messpunktwolken<br />

zur Berechnung des neuen Modells zu nutzen. Dies ist insbesondere<br />

für viele kleinere und mittlere Unternehmen wichtig, da<br />

diese häufig nicht die nötige optische Messtechnik besitzen, um<br />

große „vollständige“ Punktewolken zu generieren. Der Vorteil<br />

besteht darin, dass eine beliebige <strong>Laser</strong>anlage genutzt werden<br />

kann, um die Messpunkte auf dem Bauteil im Teach-In Modus<br />

zu erfassen. Völlig neuartig ist auch die Berücksichtigung der<br />

Deformation in Folge der beim Schneiden frei werdenden Spannungen.<br />

In der Praxis wird der Anwender zunächst das Bauteil<br />

einmessen, den NC-Code für erste, nicht-deformierende Schnitte<br />

generieren und einen ersten Teil des Bauteils fertigen. Dann<br />

wird iterativ der Code durch die Abfolge „Einmessen/Code<br />

generieren/Schneiden“ bis zur endgültigen Fertigung generiert.<br />

Dies ist einerseits ein pragmatisches Vorgehen, um das Problem<br />

der Bauteilabweichung während des Prozesses zu beherrschen<br />

und andererseits eine innovative Wissens- und Erfahrungsbasis<br />

für zukünftige Entwicklungsarbeiten.<br />

Kontakt:<br />

Dipl.-Phys. Michael Huse<br />

Tel.: +49(0)511-2788-322 E-Mail: M.Huse@lzh.de<br />

English Abstract:<br />

The AdaMo project aims at developing a software-based<br />

iterative procedure to increase the precision of off-line programmed<br />

toolpaths for laser cutting machines. Due to the<br />

springback effect, deep-drawn sheet-metal workpieces deviate<br />

from the CAD models used during the production planing<br />

phase. During the project, a software prototype will be<br />

developed to adapt CAD models to the workpiece, using<br />

clouds of representative points on its surface.


Technologiepaket für das Schneiden von Glas mit dem MLBA<br />

(Multiple <strong>Laser</strong> Beam Absorption) Trennprozess<br />

Gruppe:<br />

Maschinen und Steuerungen<br />

Drittmittelgeber (Projektträger):<br />

Carl Baasel <strong>Laser</strong>technik/H2B – Photonics<br />

Vorgehensweise:<br />

Am <strong>Laser</strong> <strong>Zentrum</strong> <strong>Hannover</strong> e.V. wurde ein laserbasiertes Verfahren<br />

zum Trennen von Glasbauteilen entwickelt. Diese Technologie<br />

ist prädestiniert für den Einsatz in der Fertigung von<br />

Displays für Handys, PDAs und TFT-Monitoren. In Zusammenarbeit<br />

mit der H2B-Photonics GmbH wird das Verfahren am LZH<br />

weiterentwickelt und neue Anwendungsfelder erschlossen. Zielsetzung<br />

ist hierbei die Industrietauglichkeit des Verfahrens auch<br />

für die Bereiche Automotive, Architektur, Sanitär- sowie Möbelverglasung<br />

zu sichern. Die Carl Baasel <strong>Laser</strong> Technik GmbH &<br />

Co.KG leitet den Vertrieb der Technologie im asiatischen Raum<br />

für den Displayglas Markt.<br />

Kontakt:<br />

Dr. Rainer Kling<br />

Tel.: +49(0)511-2788-482 E-Mail: R.Kling@lzh.de<br />

English Abstract:<br />

A laser based method (MLBA) for cutting glass products has<br />

been developed at <strong>Laser</strong> <strong>Zentrum</strong> <strong>Hannover</strong> e.V.. This technology<br />

is predestined for manufacturing displays for cellular<br />

phones, PDA and TFT-Displays. In co-operation with H2B<br />

Photonics the cutting equipment and the method is optimised<br />

by LZH for further applications. The use of MLBA is<br />

planned for cutting automotive glass, architectural glass and<br />

also for furniture glass. The distribution of the technology in<br />

the field of display applications is done by Carl Baasel <strong>Laser</strong><br />

Technik GmbH & Co.KG.<br />

LZH <strong>Tätigkeitsbericht</strong> <strong>2005</strong><br />

23<br />

Forschungs- und<br />

Entwicklungsarbeiten<br />

<strong>2005</strong>


Forschungs- und<br />

Entwicklungsarbeiten<br />

<strong>2005</strong><br />

<strong>Laser</strong>-Remote-Welding-Kopf (LRW-Head) – 3D-Visier<br />

Gruppe:<br />

Maschinen und Steuerungen<br />

Drittmittelgeber (Projektträger):<br />

(Land Niedersachsen, Unterauftrag der SEF Anlagen GmbH<br />

Projektzeitraum:<br />

06/<strong>2005</strong>–05/2006<br />

Projektziel:<br />

Industrietauglicher 3D Scankopf für Roboter gestütztes Remote<br />

Welding<br />

Vorgehensweise:<br />

Im dem Industrieprojekt 3d Visier/LRW-Head werden die Erfahrungen<br />

früherer Projekte zum Remote Welding in ein serienreifes<br />

Produkt überführt. Zusammen mit der SEF Anlagen GmbH<br />

wird ein industrietauglicher Remote Schweißkopf erstellt, der<br />

direkt mit dem Roboter gekoppelt wird. Die Robotersteuerung<br />

übernimmt die Ansteurung sowohl der 6 Roboterachen als auch<br />

der 4 Scannerachsen mit einem für Industrieroboter sehr kurzen<br />

Taktintervall von 1 ms.<br />

Fügen von Glas und Metallbauteilen mit Hilfe von <strong>Laser</strong>strahlung<br />

Gruppe:<br />

Maschinen und Steuerungen<br />

Drittmittelgeber (Projektträger):<br />

Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen<br />

(AiF)<br />

Projektzeitraum:<br />

07/<strong>2005</strong>–06/2007<br />

Vorgehensweise:<br />

Durch das Projekt GlaMe soll die Technologie des Glas-Metall-<br />

Verbindens weiterentwickelt werden. Zur Steigerung der Effizienz,<br />

Flexibilität und Genauigkeit werden am LZH Methoden<br />

entwickelt, um den derzeit üblichen Gasbrenner durch verschiedene<br />

<strong>Laser</strong> gekoppelt mit einer Temperaturregelung zu ersetzen.<br />

Ein Anlagenprototyp wird entwickelt und aufgebaut, um<br />

einen höheren Grad der Automatisierung zu erreichen und das<br />

mögliche Produktspektrum zu erweitern.<br />

24 LZH <strong>Tätigkeitsbericht</strong> <strong>2005</strong><br />

Projektergebnis und Ausblick:<br />

Konstruktion, Beschaffung und erste Bewegungstests sind abgeschlossen.<br />

In Kürze werden Praxiserprobungen vorgenommen.<br />

Kontakt:<br />

Dr. Rainer Kling<br />

Tel.: +49(0)511-2788-482 E-Mail: R.Kling@lzh.de<br />

English Abstract:<br />

Together with the robot manufacturer SEF Anlagen GmbH,<br />

the experience from earlier projects in remote welding will<br />

be exploited and transferred to create an industrial product.<br />

The robot control will take over the scanner control for an<br />

accurate and fast coupling of the 6 robot axes, as well as the<br />

4 scanner axes. This will be achieved using a fast communication<br />

link of the server, which guarantees interpolation<br />

cycles of 1 ms for all axes.<br />

Projektergebnis und Ausblick:<br />

Es konnten erste Verbunde von Glas und Metall an medizinischen<br />

Primärpackmitteln erzeugt werden.<br />

Medizinisches Primärpackmittel<br />

Kontakt:<br />

Dipl.-Ing. Lars Richter<br />

Tel.: +49(0)511-2788-287 E-Mail: L.Richter@lzh.de<br />

English Abstract:<br />

The project “Glame” aims at creating an automated process<br />

for glass-metal-bonding. The important fact is the substitution<br />

of the gas burner by different kinds of lasers, and the<br />

creation of a closed-loop-control. The project includes building<br />

a typical prototype machine for this type of application.


CUSTOCER – Mass Customisation of ceramic and glass decoration.<br />

A contribution to the Future Manufacturing Industries<br />

Gruppe:<br />

Fertigungsorganisation<br />

Drittmittelgeber:<br />

Europäische Kommission<br />

Projektzeitraum:<br />

10/<strong>2005</strong>–10/2007<br />

Projektziel:<br />

Gesamtziel des Forschungsprojektes ist die kundenindividuelle<br />

Massenfertigung von Keramik- und Glasdekorationen<br />

unter Anwendung laserbasierter Fertigungstechnik. Aufgabe<br />

der Gruppe Fertigungsorganisation ist die Entwicklung eines<br />

informationstechnischen Architekturkonzeptes und die Untersuchung<br />

geeigneter softwaretechnischer Infrastrukturmodelle<br />

zur Realisierung einer durchgängigen CAD/CAM/CNC Prozesskette.<br />

Vorgehensweise:<br />

Durch Anwendung agiler Softwareentwicklungsmethoden<br />

werden aus den spezifizierten Benutzeranforderungen geeignete<br />

Architekturmodelle abgeleitet und unter Verwendung<br />

moderner objektorientierter Frameworks in eine prototypische<br />

Implementation überführt. Speziell soll basierend auf standardisierten<br />

XML-Webservices Protokollen und individuell entwickelten<br />

Schemadefinitionen eine service-orientierte Architektur<br />

unter Verwendung eines quelloffenen Enterprise Service Busses<br />

zur dynamischen und flexiblen Integration der Subprozesse realisiert<br />

werden.<br />

Projektergebnis und Ausblick:<br />

Als Ergebnis dieses Teilprojektes steht den Projektpartnern eine<br />

Rich-Client Anwendung für den Design- und Dekorierprozess,<br />

eine offene Infrastruktur für die Unterstützung des Order-to-<br />

Invoice Prozesses und die Integration der CNC-Anlagensteuerung<br />

zur Verfügung.<br />

Kontakt:<br />

Dipl.-Phys. Kai Schulze<br />

Tel.: +49(0)511-2788-329 E-Mail: K.Schulze@lzh.de<br />

English Abstract:<br />

The overall objective of the CUSTOCER project is to develop<br />

a process to support mass customisation for the decoration<br />

of ceramic and glass products through the integration of<br />

laser techniques. In order to achieve this objective two laser<br />

techniques are going to be studied, developed and semiindustrially<br />

implemented: deposition (HPLS - High Power<br />

<strong>Laser</strong> Scanning and <strong>Laser</strong> Cladding) and activation (Photosensitization).<br />

The main project outcome is to develop a prototype<br />

which allows the customised decoration of the clients‘<br />

products. This will require the study of materials, the laser<br />

adaptation and the development of an internet-based business<br />

application.<br />

LZH <strong>Tätigkeitsbericht</strong> <strong>2005</strong><br />

25<br />

Forschungs- und<br />

Entwicklungsarbeiten<br />

<strong>2005</strong>


Forschungs- und<br />

Entwicklungsarbeiten<br />

<strong>2005</strong><br />

Micro System Rapid Development (µSRD) – Ein Anlagensystem<br />

für die flexible und hochauflösende 3D-Mikroproduktion<br />

Am <strong>Laser</strong> <strong>Zentrum</strong> <strong>Hannover</strong> e.V. wurde ein neuartiges, hochauflösendes<br />

Anlagenkonzept für die 3D-Mikroproduktion entwickelt.<br />

Als Konzept für die Maschinenauslegung wurde ein<br />

bereits bestehender Fertigungsprozess basierend auf der µ-Stereolithographie<br />

in entscheidenden Punkten so verbessert, dass<br />

eine weitere Steigerung der Skalierung um den Faktor 3-5 erzielt<br />

werden konnte. Eines der Kernstücke der neuen Systemtechnik<br />

ist ein frequenzkonvertierter Festkörperlaser, der im Oszillatorbetrieb<br />

Pikosekunden-<strong>Laser</strong>pulse mit einer Wiederholrate von<br />

100 MHz zur Verfügung stellt. Im Vergleich zu gütegeschalteten<br />

<strong>Laser</strong>systemen, die vorwiegend im kHz-Bereich arbeiten, konnten<br />

so deutliche Steigerungen im Bereich der Oberflächengüte<br />

erzielt werden. Weiterhin wurden die anzutreibenden Elemente<br />

mit Piezo-Verstellern ausgestattet, die eine reproduzierbare<br />

Positionierung im sub-µ Bereich garantieren. Derzeit am LZH<br />

eingesetzte Photoresiste erlauben eine Auflösung von ca. 5–10<br />

µm vertikal und 3–5 µm lateral.<br />

Innerhalb des EU-geförderten Forschungsprojektes „Rapid Production<br />

Tool for micro mechanical systems (PronTo)“ wurde die<br />

Anlage für die Fertigung von Präzisionsmechaniken eingesetzt.<br />

Als Innovation kann die ganzheitliche Fertigung mikro-mechanischer<br />

Baugruppen bezeichnet werden, da die Montage der<br />

Einzelkomponenten nicht erforderlich ist. Weitere Arbeiten<br />

fokussieren derzeit auf die Charakterisierung der mechanischen<br />

und dynamischen Eigenschaften der entwickelten mikro-mechanischen<br />

Systeme.<br />

Ein weiteres Augenmerk wurde bei der Anlagenkonzeptionierung<br />

auf die flexible Gestaltungsmöglichkeit des Systems<br />

gelegt.<br />

Die Technologie wurde bereits als „stand-alone“-System mit<br />

einer Partnerinstitution zur Forschung an Metamaterialien<br />

genutzt. Metamaterialien stellen ihre funktionalen Eigenschaften<br />

sowohl über das Basismaterial als auch über die Mikrostruktur<br />

ein.<br />

26 LZH <strong>Tätigkeitsbericht</strong> <strong>2005</strong><br />

Kontakt:<br />

Dipl.-Ing. (FH) Andrè Neumeister<br />

Tel.: +49(0)511-2788-372 E-Mail: a.neumeister@lzh.de<br />

English Abstract:<br />

Micro System Rapid Development (µSRD) – A new machining<br />

system enables the flexible, high-resolution micro production<br />

The flexible and high-resolution micro production has been<br />

enabled by a new machining system that has been developed<br />

at the <strong>Laser</strong> <strong>Zentrum</strong> <strong>Hannover</strong>. Key factors of the design<br />

are piezo driven actuators allowing a maximum encoder<br />

based resolution < 1 µm and a 10 ps frequency-trippeld Nd:<br />

YAG oscillator providing pulse trains with a repetition rate<br />

of 100 MHz. By using organic-anorganic hybrid polymers,<br />

micro parts with resolutions of 5–10 µm vertical and 3–5<br />

µm lateral are achievable directly from user defined 3D CAD<br />

data. Here, one of the major innovations is the fabriation of<br />

micro mechanical systems having moving parts that have<br />

been built in a one-step production fashion without further<br />

assembly.


5.1.4. Werkstoff- und Prozesstechnik<br />

Herstellung umformfähiger Tailored Hybrid Blanks aus Leichtbauwerkstoffen<br />

mittels <strong>Laser</strong>strahllöten mit Zusatzwerkstoffen<br />

Gruppe:<br />

Fügetechnik<br />

Drittmittelgeber (Projektträger):<br />

Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)<br />

Projektzeitraum:<br />

04/<strong>2005</strong>–03/2006<br />

Projektziel:<br />

Im Rahmen des Teilprojektes der DFG-Forschergruppe 505<br />

„Hochleistungsfügetechnik für Hybridstrukturen“ konnte die<br />

Umformbarkeit von lasergelöteten Tailored Hybrid Blanks aus<br />

Stahl und Aluminium exemplarisch nachgewiesen werden<br />

(siehe Bild). Ziel der folgenden Arbeiten ist die Steigerung der<br />

Duktilität der Fügeverbindungen, um eine blechdicken- und<br />

werkstoffunabhängige Umformbarkeit zu gewährleisten. Dazu<br />

sind weitere Grundlagenforschungen notwendig, um den<br />

Zusammenhang zwischen den Prozessparametern, der Bildung<br />

intermetallischer Phasen und den mechanischen Eigenschaften<br />

zu beschreiben. Ein weiteres Ziel ist die Steigerung der Lötgeschwindigkeit<br />

über weiterführende prozesstechnische Ansätze.<br />

Vorgehensweise:<br />

Als Fügepartner kommen auf der Stahlseite ein DC05, ein<br />

H320LA und ein HCT600XD zum Einsatz, die mit den Aluminiumlegierungen<br />

AA5182 und AA6016 gefügt werden. Als<br />

Zusatzwerkstoffe werden Zinkbasislote verwendet, um ein<br />

Anschmelzen besonders des Aluminiumgrundwerkstoffs zu vermeiden.<br />

Als Strahlquelle kommt ein lampengepumpter Nd:YAG-<br />

<strong>Laser</strong> mit einer Ausgangsleistung von 4 kW zum Einsatz. Die<br />

Fügeverbindungen werden metallographisch charakterisiert<br />

und in Zugversuchen, Napfzugversuchen und hydraulischen<br />

Tiefungsversuchen getestet. Weiterhin ist die Darstellung der<br />

Korrosionseigenschaften geplant.<br />

Projektergebnis und Ausblick:<br />

Im Rahmen der Untersuchungen wurde zunächst festgestellt,<br />

dass durch flussmittelfreies Löten mit den im Rahmen des Projektes<br />

erprobten Ansätzen keine mechanisch belastbaren Verbindungen<br />

herstellbar sind. Daher wurde ein <strong>Laser</strong>lötprozess<br />

entwickelt, mit dem unter Verwendung eines nicht korrosiven<br />

Flussmittels die Herstellung von Tailored Hybrid Blanks aus<br />

einer 6000er Aluminiumlegierung und Stahlfeinblechgüten<br />

unterschiedlicher Dicke und Festigkeitsklassen möglich ist.<br />

Durch die Verwendung eines Fülldrahtes mit Flussmittelkern<br />

wird eine gute Prozessautomatisierbarkeit gewährleistet. Mit<br />

Lotwerkstoffen auf Zinkbasis gelingt es, Anschmelzungen des<br />

Aluminiumgrundwerkstoffes zu vermeiden.<br />

Bereits bei geringen Al-Gehalten im Zinklot bilden sich intermetallische<br />

Phasen an der Stahlblechkante aus, die die mechanischen<br />

Eigenschaften in Abhängigkeit des Belastungsfalles<br />

beeinflussen. Im Querzugversuch versagen die Überlappverbindungen<br />

aufgrund ihrer guten Anbindungsbreite in der Regel im<br />

Grundwerkstoff. Die Stumpfstoßverbindungen versagen dagegen<br />

in der Naht, wobei Festigkeiten im Bereich von 80% der<br />

Festigkeit des schwächeren Grundwerkstoffs erzielbar sind.<br />

Die bislang noch unzureichende Nahtduktilität schränkt die<br />

Umformung der Tailored Hybrid Blanks zu Näpfen ein. Da allerdings<br />

bei der Stumpfstoßverbindung DC05 (0,8 mm) – AA6016<br />

(1,15 mm) das Napfziehen mit einem Ziehverhältnis von 1,9<br />

aufgrund des optimalen Blechdickenverhältnisses versagensfrei<br />

möglich ist, besteht Potenzial, durch weiterführende Forschung<br />

eine umfassende Umformbarkeit von lasergelöteten Tailored<br />

Hybrid Blanks realisieren zu können.<br />

Kontakt:<br />

Dipl.-Ing. Lars Engelbrecht<br />

Tel.: +49(0)511-2788-353 E-Mail: L.Engelbrecht@lzh.de<br />

English Abstract:<br />

The objective of the project is the developpment of a laser<br />

beam brazing process, which can be used to join aluminium<br />

to steel sheets. These so-called Tailored Hybrid Blanks<br />

should provide appropriate mechanical properties which are<br />

required to be deep drawn to a complex part of a safe vehicle<br />

structure.<br />

Napf aus Tailored Hybrid Blank<br />

LZH <strong>Tätigkeitsbericht</strong> <strong>2005</strong><br />

27<br />

Forschungs- und<br />

Entwicklungsarbeiten<br />

<strong>2005</strong>


Forschungs- und<br />

Entwicklungsarbeiten<br />

<strong>2005</strong><br />

Sustainable Production Technologies of Emission reduced<br />

Light weight Car Concepts – SuperLIGHTCAR [SLC]<br />

Gruppe:<br />

Fügetechnik<br />

Drittmittelgeber (Projektträger):<br />

Europäische Kommission<br />

Projektzeitraum:<br />

02/<strong>2005</strong>–01/2009<br />

Projektziel:<br />

In Zusammenarbeit von 38 Organisationen (7 Automobilhersteller,<br />

10 Zulieferer, 10 Engineering Partner, 8 Universitäten<br />

und 3 KMUs) wird im SLC-Projekt ein innovatives Leichtbaukonzept<br />

für Serienfahrzeuge entwickelt. Die Forschungsarbeiten<br />

basieren auf bisherigen Forschungsergebnissen zu Konstruktionskonzepten,<br />

Simulationsmethoden sowie Werkstoff- und<br />

Fertigungstechnologien für den Leichtbau. Die Zielsetzung des<br />

SLC-Projektes ist die Entwicklung eines Leichtbau-Fahrzeugkonzeptes<br />

in Mischbauweise (Karosseriestrukturen mit idealem<br />

Material-Mix), welches bis zu 50% leichter ist als gegenwärtige<br />

Fahrzeuge in der Großserie. Erreicht werden kann dieses Ziel nur<br />

mit der exakten Bewertung verschiedener Materialkombinationen,<br />

der Weiterentwicklung von Konstruktionsweisen, Simulationsmethoden<br />

und Fügetechniken. Zur Vorhersage der Zuverlässigkeit,<br />

Bewertung der Kostenszenarien und Nachhaltigkeit<br />

innovativer Mischbau-weisen werden geeignete Methoden für<br />

die Anwendung in zukünftigen Leichtbaufahrzeugen erarbeitet.<br />

Vorgehensweise:<br />

Die Forschung im Rahmen des multidisziplinären SLC-Projektes<br />

beschäftigt sich mit der Verarbeitung neuer Materialien und<br />

Materialverbunde, der Formgebung, Fügetechniken für Mischbauweisen<br />

und der Konstruktion bzw. Simulation von leichten<br />

Karosseriestrukturen. Das SLC-Projekt setzt auf Erkenntnisse<br />

aus vorangegangenen europäischen und nationalen Projek-<br />

28 LZH <strong>Tätigkeitsbericht</strong> <strong>2005</strong><br />

ten zu den Themen Fertigung, Leichtbaumaterialien, passive<br />

Sicherheit, geräusch-dämmende Materialien und Fahrzeugmontage<br />

auf. Besonderer Wert wird im SLC Projekt auf den aktiven<br />

Austausch der verschiedenen Fachdisziplinen gelegt.<br />

Projektergebnis und Ausblick:<br />

In den zu entwickelnden Mischbauweisenkonzepten steht die<br />

Funktionalität des Fahrzeuges an oberster Stelle. Die Materialwahl<br />

wird für einzelne Baugruppen jeweils getrennt beurteilt<br />

und der Gesamtfunktion unterstellt. Für die anderen Forschungsaufgaben<br />

gilt diese Maxime in gleicher Weise. Parallel<br />

zur Beurteilung von Leichtbaukomponenten werden fortschrittliche<br />

Form- und Fügeverfahren sowie die Konstruktions- und<br />

Simulationswerkzeuge entwickelt. Nach 3 Jahren werden die<br />

zuverlässigsten Technologien selektiert und der SLC Prototyp<br />

einer Leichtbaukarosseriestruktur aufgebaut. Die Prototypenerprobung<br />

erfolgt sowohl durch virtuelle als auch durch physikalische<br />

Prüfungen.<br />

Kontakt:<br />

Dipl.-Inf. Katrin Harley<br />

Tel.: +49(0)511-2788-344 E-Mail: K.Harley@lzh.de<br />

Weitere Informationen: www.superlightcar.com<br />

English Abstract:<br />

SuperLightCar is a collaborative research & development<br />

project co-funded by the European Commission under the<br />

6th Framework Programme. In SuperLightCar, 38 leading<br />

organizations from 9 European countries work together to<br />

support the use of lightweight automotive technologies in<br />

high volume car production. SuperLightCar has a multi-material<br />

philosophy, striving to use for each part the best material<br />

and manufacturing processes in terms of weight and cost<br />

minimization, while fulfilling a wide range of automotive<br />

requirements in areas such as stiffness, crash performance,<br />

fatigue and corrosion resistance, etc.


TFB des SFB 362 Fertigen in Feinblech – Teilprojekt T1: <strong>Laser</strong>strahlschweißen<br />

von Karosseriebauteilen aus hoch- und höherfesten<br />

Stahlfeinblechen<br />

Gruppe:<br />

Fügetechnik<br />

Drittmittelgeber (Projektträger):<br />

Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)<br />

Projektzeitraum:<br />

03/<strong>2005</strong>–02/2008<br />

Projektziel:<br />

Im Rahmen des Sonderforschungsbereiches 362 „Fertigen in<br />

Feinblech“ wurden grundlegende Untersuchungen zum <strong>Laser</strong>strahlschweißen<br />

mit prozessintegrierter induktiver Wärmebehandlung<br />

durchgeführt. Basierend auf diesen Untersuchungen<br />

wurde das Verfahren im Forschungsvorhaben „Verbindungsschweißen<br />

hochfester Stahlfeinbleche“ (P 526, FOSTA) für das<br />

lineare fügen (1D) verzinkter ebener Feinbleche im Überlappstoß<br />

weiterentwickelt. Ziel dieses Projektes ist die Umsetzung<br />

des Verfahrens für die Anwendung in der industriellen Serienfertigung<br />

von Karosseriestrukturbauteilen.<br />

Vorgehensweise:<br />

In Kooperation mit den beteiligten Industriepartnern wird<br />

zunächst ein Musterbauteil definiert, anhand dessen eine<br />

geeignete Prozessstrategie evaluiert werden kann. Die Ermittlung<br />

der optimalen Prozessparameter erfolgt in zwei Schritten,<br />

einmal für den <strong>Laser</strong>schweißprozess und einmal für den Induktionsprozess.<br />

Eine Minimierung des Bauteilverzugs und der<br />

Beeinflussung der Korrosionsschutzschicht (z.B. Zink) sowie eine<br />

Härtereduzierung unterhalb von 380 HV in der Schweißnaht<br />

stehen hierbei im Vordergrund. Die Ergebnisse der Evaluation<br />

dienen wiederum den Industriepartnern zur Entwicklung einer<br />

geeigneten Prozesstechnik. Hierbei sollen zum einen die einzelnen<br />

Komponenten Induktionsschleife, Netzteil, Oszillator und<br />

<strong>Laser</strong>bearbeitungskopf in möglichst kompakter Form zusammengeführt<br />

werden. Zum anderen ist der Aufbau einer an den<br />

Prozess angepassten Spanntechnik vorgesehen. Im Anschluss<br />

an die technische Ausarbeitung erfolgen die Abstimmung der<br />

Komponenten und die Qualifizierung des Verfahrens. In einer<br />

vergleichenden Bauteilprüfung werden abschließend die Bauteil-<br />

und Verbindungseigenschaften der mit dem optimierten<br />

<strong>Laser</strong>strahlschweißverfahren aus hochfesten Stahlgüten hergestellten<br />

Bauteile denen aus den zur Zeit eingesetzten Werkstoffen<br />

und mit herkömmlichen Verfahren gefügten Bauteilen<br />

gegenübergestellt.<br />

Projektergebnis und Ausblick:<br />

Ziel des Projektes ist es, durch einen für die industrielle Serienfertigung<br />

entwickelten, optimierten <strong>Laser</strong>schweißprozess zum<br />

Fügen hochfester Stahlgüten eine signifikante technologische<br />

Verbesserung der Bauteileigenschaften nachzuweisen. Eine<br />

Weiterentwicklung des Verfahrens, welches für lineare Schweißverbindungen<br />

an einem Karosseriebauteil aus hochfestem<br />

Stahlfeiblech ausgelegt ist, auf zwei- bzw. dreidimensionale<br />

Nahtgeometrien ist ebenfalls denkbar.<br />

Kontakt:<br />

Dipl.-Inf. (FH) Katrin Harley<br />

Tel.: +49(0)511-2788-344 E-Mail: K.Harley@lzh.de<br />

Das Vorhaben wird in Zusammenarbeit mit den folgenden Projektpartnern<br />

durchgeführt: Volkswagen AG, ThyssenKrupp Steel<br />

AG, TRUMPF Gruppe: Trumpf Werkzeugmaschinen GmbH + Co.<br />

KG und Hüttinger Elektronik GmbH + Co. KG.<br />

English Abstract:<br />

In this project an inductively supported laser beam welding<br />

process for joining high-strength steels is to be transferred to<br />

an industrial working area. The aim is to provide a process<br />

which suits industrial needs, including the required equipment<br />

technology, and to demonstrate this process with a<br />

close-to-production sample component of a car body structure.<br />

Tailored Blanks: Herstellung (links) und Bauteil (rechts)<br />

Härtereduzierung an Überlappstoßverbindungen<br />

LZH <strong>Tätigkeitsbericht</strong> <strong>2005</strong><br />

29<br />

Forschungs- und<br />

Entwicklungsarbeiten<br />

<strong>2005</strong>


Forschungs- und<br />

Entwicklungsarbeiten<br />

<strong>2005</strong><br />

Vermeidung von Heißrissen beim Schweißen austenitischer<br />

Stähle und Nickelbasislegierungen mit gepulsten <strong>Laser</strong>n<br />

durch Verwendung von Schweißzusatzwerkstoffen in Form von<br />

Beschichtungen<br />

Gruppe:<br />

Fügetechnik<br />

Drittmittelgeber (Projektträger):<br />

Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen<br />

(AiF) [Forschungsvereinigung Schweißen und verwandte Verfahren<br />

e. V. des DVS, Düsseldorf]<br />

Projektzeitraum:<br />

06/<strong>2005</strong>–05/2007<br />

Projektziel:<br />

Die Entwicklung einer Technologie zur sicheren Vermeidung<br />

von Heißrissen beim Schweißen mit gepulsten Festkörperlasern<br />

ist Ziel dieses beantragten Forschungsvorhabens. Im Hinblick<br />

auf die Anwender – vorwiegend kmU – soll eine unkomplizierte<br />

und vor allem wirtschaftliche Lösung zur Herstellung fehlerfreier<br />

Schweißnähte an hochlegierten Werkstoffen bereitgestellt<br />

werden.<br />

Vorgehensweise:<br />

Durch gezieltes Legieren des Schweißguts kann die Bildung von<br />

Heißrissen beim Schweißen mit gepulsten Festkörperlasern vermieden<br />

werden. Der dazu erforderliche Schweißzusatzwerkstoff<br />

wird als Beschichtung auf einen der beiden Fügepartner mittels<br />

thermischer Spritzverfahren aufgebracht. Diese Verfahren<br />

ermöglichen es, die Zusammensetzung der Zusatzwerkstoffe<br />

flexibel zu verändern und damit bedarfsgerecht zu optimieren.<br />

Die Anforderungen hinsichtlich der Haftzugfestigkeit der<br />

Schichten sowie einer geringen thermischen Bauteilbelastung<br />

werden seitens der Beschichtungstechnologie sicher erfüllt, so<br />

dass eine Vorbehandlung der Bauteiloberfläche durch Strahlen<br />

nicht erforderlich und kein Verzug zu erwarten ist.<br />

30 LZH <strong>Tätigkeitsbericht</strong> <strong>2005</strong><br />

Kontakt:<br />

Dipl.-Ing. Ben Boese<br />

Tel.: +49(0)511-2788-345 E-Mail: B.Boese@lzh.de<br />

Das Projekt wird in Zusammenarbeit mit dem Institut für Werkstoffkunde<br />

der Uni <strong>Hannover</strong> bearbeitet.<br />

English Abstract:<br />

The formation of hot cracks when welding with pulsed solidstate<br />

lasers can be avoided by using alloying. The filler metal<br />

is added to the surface of one of the parts to be joined, using<br />

thermal jet cladding processes. These cladding processes<br />

allow for a flexible change of the content of the filler metal<br />

The requirements concerning adhesion strength and a minimized<br />

thermal load of the layers are fulfilled by the technologies<br />

used.<br />

Heißriss an einer gepulsten <strong>Laser</strong>schweißnaht in CrNi-Stahl 1.4303


Induction Assisted Welding Technologies in Steel Utilization<br />

– INDUCWELD<br />

Gruppe:<br />

Fügetechnik<br />

Drittmittelgeber (Projektträger):<br />

Europäische Kommission/Forschungsvorhaben der Europäischen<br />

Gemeinschaft<br />

Projektzeitraum:<br />

07/<strong>2005</strong>–06/2008<br />

Projektziel:<br />

Immer höher werdende Anforderungen in Hinblick auf Festigkeit<br />

und Gewichtsreduktion machen den Einsatz von hochfesten<br />

Stählen notwendig. Ihr Einsatz wird durch ihre geringe Schweißeignung<br />

limitiert. Die zu entwickelnden Schweißverfahren sollen<br />

dies berücksichtigen und somit die Verwendung der hochfesten<br />

Stähle im Schiffbau, der Bauindustrie und landwirtschaftlichen<br />

Geräten ermöglichen.<br />

Vorgehensweise:<br />

Mit den am Projekt beteiligten Partnerinstituten und Industrieunternehmen<br />

werden Anwendungen für hochfeste Stähle erarbeitet<br />

und anschließend für sie Schweißverfahren mit integrierter<br />

Wärmebehandlung sowohl simuliert als auch in Praxisversuchen<br />

getestet und miteinander verglichen. Die Materialstärken<br />

der eingesetzten Stähle variieren dabei von 3 bis 40 mm. Im<br />

LZH werden Stärken bis zu 6 mm bearbeitet. Die Simulation,<br />

der auf die Prozesse abgestimmten Induktoren, wird vom ETP<br />

der Universität <strong>Hannover</strong> durchgeführt. In praktischen Versuch<br />

werden so gewonnene Erkenntnisse überprüft und anhand der<br />

erstellten Proben bewertet.<br />

<strong>Laser</strong>schweißkopf mit nachgeschalteter induktiver Wärmebehandlung<br />

Projektergebnis und Ausblick:<br />

Ziel des Projektes ist die Entwicklung und Erprobung von induktionsunterstützten<br />

Schweißverfahren, die in der Industrie den<br />

Einsatz von hochfesten Stählen ermöglichen. Durch sie können<br />

Materialien in der Konstruktion eingesetzt werden, die sowohl<br />

höhere Belastungen der Struktur ertragen, als auch durch den<br />

geringeren Materialeinsatz das Gewicht reduzieren und somit<br />

Kraftstoffkosten senken oder Zuladungskapazitäten erhöhen.<br />

Insbesondere können Taktzeiten durch die, dem Schweißprozess<br />

direkt nachgeschaltete, Wärmebehandlung reduziert werden<br />

und dadurch Produktionskosten gesenkt werden.<br />

Kontakt:<br />

Dipl.-Ing. Peter Kallage<br />

Tel.: +49(0)511-2788-358 E-Mail: P.Kallage@lzh.de<br />

English Abstract:<br />

High strength steel grades coming from automotive applications<br />

and being applied in lightweight construction are<br />

being used more and more in many industrial sectors such as<br />

construction, agricultural machinery or shipbuilding. Besides<br />

weight saving aspects, demands like high wear resistance<br />

combined with high toughness over a wide temperature<br />

range are important for these applications. However, metallurgically,<br />

these steels are relatively difficult to weld. As<br />

modern high strength steels are manufactured using more<br />

and more complex thermo-mechanical treatment techniques,<br />

a loss of the base material properties after welding is identified<br />

to be the core of these problems. Moreover, these steel<br />

grades contain a relatively high amount of carbon, leading<br />

to significantly increased hardness and cold crack occurrence<br />

caused by martensite formation in the weld. Future development<br />

of steels with even higher carbon content will accentuate<br />

this problem.<br />

LZH <strong>Tätigkeitsbericht</strong> <strong>2005</strong><br />

31<br />

Forschungs- und<br />

Entwicklungsarbeiten<br />

<strong>2005</strong>


Forschungs- und<br />

Entwicklungsarbeiten<br />

<strong>2005</strong><br />

ZrO 2 -verstärkte Schneidwerkzeuge durch <strong>Laser</strong>strahldispergieren<br />

Gruppe:<br />

Oberflächentechnik<br />

Drittmittelgeber (Projektträger):<br />

Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen<br />

(AiF) [Europäische Forschungsgesellschaft für Blechverarbeitung<br />

e. V., <strong>Hannover</strong><br />

Projektzeitraum:<br />

03/<strong>2005</strong>–02/2007<br />

Projektziel:<br />

Ziel dieses Forschungsvorhabens ist die lasergestützte Herstellung<br />

präziser ZrO 2 -verstärkter Werkzeuge zum Scherschneiden<br />

von Aluminium- und hochfesten Stahlblechwerkstoffen. Diese<br />

sollen gegenüber konventionellen Werkzeugen erhöhte Standzeiten,<br />

verbunden mit einer verbesserten Schneidteilequalität,<br />

aufweisen. Dies beinhaltet die Modifizierung komplexer, dreidimensionaler<br />

Schneidenkonturen sowie die Einstellung von belastungsangepassten<br />

ZrO 2 -verstärkten Dispersionsschichten und<br />

dem Härteverlauf von der Werkzeugoberfläche ins Werkzeuginnere.<br />

Dadurch soll eine optimale Stützwirkung erreicht werden.<br />

Um den Aufwand der spanenden Nach- bzw. Fertigbearbeitung<br />

der Werkzeuge zu minimieren, wird beim <strong>Laser</strong>strahldispergierprozess<br />

eine hohe Oberflächengüte angestrebt. Das Verfahren<br />

soll ebenfalls für die Werkzeugreparatur qualifiziert werden. Ein<br />

weiteres Ziel ist die Verringerung des Schmiermittelbedarfs im<br />

Schneidprozess. Die Erhöhung der Werkzeugstandzeit sowie die<br />

damit verbundene Minderung der Werkzeugkosten und der Produktionsausfallzeiten<br />

bewirkt die Reduzierung der Produktionskosten.<br />

In Kombination mit einer verbesserten Schneidteilequalität<br />

können somit die Marktpositionen von Blechverarbeitern<br />

und Werkzeugherstellern gestärkt werden.<br />

Vorgehensweise:<br />

Bei diesen Untersuchungen werden Variationen relevanter<br />

Prozessparameter, wie Prozesstemperatur, Vorschubgeschwindigkeit,<br />

Spurversatz für eine flächige Modifizierung, Pulverfördermenge<br />

und -fraktion u.a. durchgeführt, um Erkenntnisse<br />

über deren Auswirkung auf die Partikelverteilung in den Bearbeitungsspuren,<br />

die Härteverläufe, die Spurgeometrien und<br />

die Realisierung einer Schneidkante mit einem Radius von ca.<br />

0,05 mm nach der spanenden Fertigbearbeitung zu erlangen.<br />

Das <strong>Laser</strong>strahldispergieren erfolgt unter Verwendung des<br />

am LZH entwickelten Echtzeitprozesstemperaturregelsystem<br />

TemCon© LZH . Das TemCon© LZH -System ermöglicht die Begrenzung<br />

der Temperaturschwankung in der Prozesszone auf ca. 150<br />

K. Durch die Verwendung dieses Regelsystems wird die thermische<br />

Zerstörung der Keramikpartikel im Prozess vermieden und<br />

die thermische Belastung des Bauteils minimiert. Die Charakterisierung<br />

der vorerst planaren Proben bzw. geraden Schneid-<br />

32 LZH <strong>Tätigkeitsbericht</strong> <strong>2005</strong><br />

kanten erfolgt mit metallographischen Methoden und dient<br />

der Parameterauswahl für Versuche an den Modellwerkzeugen.<br />

Bewertungskriterien für die laserstrahldispergierten Einzelspuren,<br />

Flächen und Kanten sind das Erreichen einer Dispergiertiefe<br />

von ca. 0,5 mm, eine homogene ZrO 2 -Partikel-Verteilung,<br />

Riss- und Porenfreiheit, die Oberflächengüte, die „Scharfkantigkeit“<br />

der Schneidkante (R ca. 0,05 mm) nach einer spanenden<br />

Nachbearbeitung und ein der Belastung angepasster Härteverlauf<br />

ins Werkzeuginnere für eine optimale Stützwirkung. Im<br />

Rahmen dieser Untersuchungen soll auch die Verwendbarkeit<br />

dieses Verfahrens zur Werkzeugreparatur grundlegend qualifiziert<br />

werden.<br />

Projektergebnis und Ausblick:<br />

Bei den im Rahmen des Forschungsvorhabens anvisierten Formschneidwerkzeugen<br />

handelt es sich in der Regel um Einzelstücke<br />

mit hoher Wertschöpfung, welche eine komplexe dreidimensionale<br />

Geometrie aufweisen. Durch die Optimierung der tribologischen<br />

Eigenschaften von Schneidwerkzeugen wird eine Standzeiterhöhung<br />

und eine Verbesserung der Schneidteilequalität<br />

erreicht. Werkzeugbauern und Blechverarbeitern im Fahrzeug-<br />

und Maschinenbau steht durch die angestrebten Forschungsziele<br />

die Möglichkeit zur Verfügung, laserstrahldispergierte<br />

Werkzeuge zum Schneiden von Aluminium- und hochfesten<br />

Stahlblechwerkstoffen herzustellen bzw. anzuwenden, die bei<br />

geringen Mehrkosten gegenüber konventionellen Werkzeugen<br />

länger in der Produktion eingesetzt werden können (geringere<br />

spezifische Werkzeugkosten), bessere Blechwerkstückqualität<br />

liefern, den Schmierstoffverbrauch senken und die umformtechnischen<br />

Grenzen erweitern. Die damit erweiterte Bearbeitbarkeit<br />

von Aluminium- und hochfesten Stahlblechen kann zu Produktinnovationen<br />

und zur Erweiterung des Anwendungsfeldes<br />

dieser Blechwerkstoffe führen.<br />

Kontakt:<br />

Dipl.-Ing. Lars Hauschild<br />

Tel.: +49(0)511-2788-351 E-Mail: L.Hauschild@lzh.de<br />

English Abstract:<br />

The main goal of this research project is to use laser technology<br />

to produce ZrO 2 strengthened shearing tools for cutting<br />

aluminum and high-strength steel sheets. This process<br />

should increase both the cut quality and the service life of<br />

the tools, as compared to conventional tools. This includes<br />

the modification of complex, three-dimensional cutting<br />

contours as well as the generation of load-adapted, ZrO 2<br />

strengthened dispersion layers, and the progression of the<br />

hardness from the tool surface to the inner part of the tool. In<br />

order to reduce post-production costs, a high surface quality<br />

is aimed at. The process should also be qualified for use in<br />

tool repair. A further goal is to reduce the amount of lubricant<br />

needed in the cutting process. Production costs should<br />

be reduced through an increase in tool service life.


WTZ mit Ukraine: Diffusion der Atome und Formierung der<br />

Nanokristalle in geschichteten magnetischen Filmen durch<br />

<strong>Laser</strong>strahlung<br />

Gruppe:<br />

Oberflächentechnik<br />

Drittmittelgeber (Projektträger):<br />

Internationales Büro des Bundesministeriums für Bildung und<br />

Forschung (BMBF) – beim deutschen <strong>Zentrum</strong> für Luft- und<br />

Raumfahrt (DLR)<br />

Projektzeitraum:<br />

07/<strong>2005</strong>–06/2007<br />

Projektziel:<br />

Durch die Bestrahlung von dünnen magnetischen Filmen mit<br />

<strong>Laser</strong>pulsen kann eine positive Beeinflussung der magnetischen<br />

Permeabilität, der Koerzitivkraft und der magnetischen Anisotropie<br />

erzeilt werden. Ziel dieses Projekts ist die lasergestützte<br />

Formierung von Nanokristallen in magnetischen Dünnschichten.<br />

Infolge der <strong>Laser</strong>bestrahlung soll eine reproduzierbare Anordnung<br />

von Nanokristallinseln erreicht werden, die neue Möglichkeiten<br />

zur Erzeugung von höchstsensiblen magnetischen Sensoren<br />

und Datenträgern höchster Packungsdichte bieten.<br />

Vorgehensweise:<br />

Die vorrangige Aufgabe des LUT ist die Koordination, Planung<br />

und Durchführung von Verschleißversuchen mit Modell- und<br />

Demonstratorwerkzeugen. Dazu werden in einem ersten Forschungsschwerpunkt<br />

gemeinsam mit den Projektpartnern die<br />

Modellwerkzeuge definiert und gefertigt. Nach dem <strong>Laser</strong>strahldispergieren<br />

und entsprechender spanender Nachbearbeitung<br />

werden die Modellwerkzeuge vergleichenden Verschleißtests<br />

unterzogen, um die Qualität und Eignung der jeweiligen <strong>Laser</strong>bearbeitungsstrategie<br />

zu beurteilen. Dabei werden nicht nur<br />

typische Verschleißmerkmale an den Schneidwerkzeugen in<br />

zyklischen Abständen ermittelt und bewertet sonderrn auch die<br />

Qualität des Schneidergebnisses.<br />

Kontakt:<br />

Dipl.-Ing. Mathias Deutschmann<br />

Tel.: +49(0)511-2788-357 E.Mail: M.Deutschmann@lzh.de<br />

English Abstract:<br />

The objective of this project is to carry out research on nanocrystal<br />

formation processes and on changes in magnetic,<br />

structural, optical and electrical characteristics of single-layered<br />

and multi-layered magnetic films by using short laser<br />

pulses.<br />

LZH <strong>Tätigkeitsbericht</strong> <strong>2005</strong><br />

33<br />

Forschungs- und<br />

Entwicklungsarbeiten<br />

<strong>2005</strong>


Forschungs- und<br />

Entwicklungsarbeiten<br />

<strong>2005</strong><br />

WTZ mit China: Entwicklung eines eisenbasierten nichtkristallinen<br />

und nanokristallinen Zusatzmaterials für das <strong>Laser</strong>strahl-Auftragsschweißen<br />

Gruppe:<br />

Oberflächentechnik<br />

Drittmittelgeber (Projektträger):<br />

Internationales Büro des Bundesministeriums für Bildung und<br />

Forschung (BMBF) ) – beim deutschen <strong>Zentrum</strong> für Luft- und<br />

Raumfahrt (DLR)<br />

Projektzeitraum:<br />

03/<strong>2005</strong>–02/2007<br />

Projektziel:<br />

Das <strong>Laser</strong>strahlauftragschweißen ermöglicht das sehr präzise<br />

Aufbringen von verschleißresistenten Schutzschichten, welche<br />

im Fall ungenügender Oberflächengüte jedoch nur schwer<br />

nachzubearbeiten sind. Ziel dieses Projekts ist die Herstellung<br />

von innovativen Zusatzwerkstoffen für lasergestützte Reparaturtechniken,<br />

die einerseits eine gute Bearbeitbarkeit der aufgebrachten<br />

Schicht ermöglichen und andererseits nach einer<br />

Wärmebehandlung eine deutliche Härtesteigerung und Erhöhung<br />

der Verschleißfestigkeit aufweisen.<br />

Vorgehensweise:<br />

In einem zweiten Forschungsschwerpunkt, der auf den Erkenntnissen<br />

von Forschungsschwerpunkt I aufbaut, erfolgt die Auswahl<br />

und Fertigung bzw. Modifizierung von Demonstratorwerk-<br />

34 LZH <strong>Tätigkeitsbericht</strong> <strong>2005</strong><br />

zeugen in enger Zusammenarbeit der auf dem Gebiet des Werkzeugbaus<br />

und -einsatzes tätigen projektbegleitenden Firmen.<br />

Während des praxisnahen Einsatzes der Demonstratorwerkzeuge<br />

in den entsprechenden Firmen werden kontinuierlich die<br />

Betriebsdaten erfasst und der Verschleiß der Werkzeuge und die<br />

Qualität des Schneidergebnisses in diskreten Abständen ermittelt.<br />

Aus dem dargestellten Lösungsweg leitet sich nachfolgender<br />

konkretisierter Arbeitsplan ab.<br />

Kontakt:<br />

Dipl.-Ing. Mathias Deutschmann<br />

Tel.: +49(0)511-2788-357 E-Mail: M.Deutschmann@lzh.de<br />

English Abstract:<br />

A purpose of laser cladding is to obtain a coating with high<br />

hardness and good wear resistance. However, high hardness<br />

is difficult for follow-up mechanical machining. A new way to<br />

solve this problem is based on introducing a non-/nano-crystal<br />

concept and material into coating materials. During laser<br />

cladding, a non-crystalline structure can be produced with<br />

hardnesses in the range of 700 to 850 HV. Using nano-crystallisation<br />

treatment, the hardness of the machined coating<br />

can be increased up to 1400 HV.


Untersuchung der Erzeugung lasergepulster hochdynamischer<br />

Reinwasserstrahlen<br />

Gruppe:<br />

Trenntechnik, Sicherheit und Sonderverfahren<br />

Drittmittelgeber (Projektträger):<br />

Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)<br />

Projektzeitraum:<br />

08/<strong>2005</strong>–07/2007<br />

Projektziel:<br />

Die Oberflächenbearbeitung von technischen Werkstoffen wie<br />

Metallen, Kunststoffen und Keramiken mittels Reinwasserstrahlen<br />

ist ein mittlerweile industriell etabliertes Verfahren.<br />

Die erzielbare Abtragsleistung ist u. a. durch die hydraulische<br />

Leistung sowie die Strahlstruktur bestimmt. Je dynamischer die<br />

Belastung des Materials gestaltet werden kann, umso höher ist<br />

die Abtragsleistung. Durch ein Pulsen des Wasserstrahles direkt<br />

hinter der Wasserdüse mittels eines fokussierten <strong>Laser</strong>strahles<br />

soll die Leistung des Wasserstrahlprozesses verbessert werden.<br />

Vorgehensweise:<br />

Der Wasserstrahl wird durch den <strong>Laser</strong> in Segmente zerteilt,<br />

wodurch extrem hohe sowie sehr exakt regelbare dynamische<br />

Einzelpulse erzeugt werden sollen. Zunächst sollen ein <strong>Laser</strong>system<br />

sowie ein Wasserstrahlsystem aneinander adaptiert<br />

werden, um eine Einstellung der laser- sowie wasserseitigen<br />

Prozessparameter zu ermöglichen. Im Anschluss werden die<br />

Eigenschaften des generierten gepulsten Wasserstrahles mit<br />

verschiedenen Methoden quantifiziert.<br />

Projektergebnis und Ausblick:<br />

Mit den gewonnenen Erkenntnissen soll ein Prototyp für die<br />

Materialbearbeitung konstruiert und getestet werden. Hierbei<br />

ist ausschlaggebend, dass bereits viele Anwender entsprechende<br />

Wasserstrahl- und <strong>Laser</strong>anlagen zur Verfügung haben.<br />

Eine Nutzung dieses neuen Systems soll deshalb nur geringe<br />

Startinvestitionen benötigen. Weiterhin soll im Hinblick auf<br />

eine spätere optimale Anwendbarkeit Wert auf eine größtmögliche<br />

Flexibilität und Portabilität der Anlage gelegt werden.<br />

Kontakt:<br />

Dipl.-Phys. Peter Jäschke<br />

Tel.: +49(0)511-2788-432 E-Mail: P.Jaeschke@lzh.de<br />

Die Arbeiten werden zusammen mit dem Wasserstrahllabor des<br />

Instituts für Werkstoffkunde der Universität <strong>Hannover</strong> durchgeführt<br />

und von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG)<br />

unterstützt.<br />

English Abstract:<br />

Within the frame of this project, a combined system consisting<br />

of water cutting and laser technology will be developed.<br />

In order to enhance the efficiency of the laser cutting process,<br />

the water jet will be separated by a focussed laser beam into<br />

small water sections, leading to adjustable, dynamic single<br />

water stream pulses. Based on the results gained within the<br />

frame of the project, a prototype system for material processing<br />

will be realised and tested. The investigations are performed<br />

in cooperation with the University of <strong>Hannover</strong>. The<br />

project is funded by the Deutsche Forschungsgemeinschaft<br />

(DFG).<br />

Schematische Darstellung des<br />

lasergepulsten Wasserstrahls<br />

LZH <strong>Tätigkeitsbericht</strong> <strong>2005</strong><br />

35<br />

Forschungs- und<br />

Entwicklungsarbeiten<br />

<strong>2005</strong>


Forschungs- und<br />

Entwicklungsarbeiten<br />

<strong>2005</strong><br />

Qualifizierung von persönlicher Schutzausrüstung für handgeführte<br />

<strong>Laser</strong> zur Materialbearbeitung<br />

Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin in Dortmund<br />

(BAUA) F2117<br />

Gruppe:<br />

Trenntechnik, Sicherheit und Sonderverfahren<br />

Projektzeitraum:<br />

09/<strong>2005</strong>–03/2007<br />

Projektziel:<br />

Ziel des Projektes ist die Qualifizierung von PSA (u.a. Schutzhandschuhe,<br />

Schutzkleidung, Schuhe) aus konventionellen<br />

Bereichen für Tätigkeiten mit handgeführten <strong>Laser</strong>n. Untersucht<br />

wird die Schutzfunktion von am Markt verfügbarer PSA<br />

gegenüber <strong>Laser</strong>strahlung. Ausgehend von den Ergebnissen<br />

sollen Konzepte für eine Prüfmethode und für die Entwicklung<br />

optimierter PSA gegen <strong>Laser</strong>strahlung, die einen Mindestschutz<br />

in Fehlerfällen bietet, abgeleitet werden. Derzeit erfolgt der Einsatz<br />

von persönlicher Schutzausrüstung (PSA) bei Tätigkeiten<br />

mit handgeführten <strong>Laser</strong>n (abgesehen von genormten <strong>Laser</strong>schutzbrillen)<br />

überwiegend intuitiv. Verwendet wird zur Zeit<br />

PSA aus konventionellen Bereichen z.B. Hitzeschutz, Schweißerschutz,<br />

Feuerwehrbekleidung, wobei keine gesicherten Kenntnisse<br />

über die Schutzfunktion dieser Schutzausrüstung gegenüber<br />

<strong>Laser</strong>strahlung existieren. Auch gibt es keine genormten<br />

Prüfverfahren.<br />

Vorgehensweise:<br />

In Kooperation mit dem sächsischen Textilforschungsinstitut<br />

(STFI), Chemnitz, wird eine Prüfanordnung für die Bestrahlungsversuche<br />

der PSA entwickelt. Mit dieser wird PSA aus verschiedenen<br />

konventionellen Bereichen hinsichtlich des Schutzes gegen-<br />

36 LZH <strong>Tätigkeitsbericht</strong> <strong>2005</strong><br />

über <strong>Laser</strong>strahlung bei Variation der Bestrahlungsparameter<br />

(u.a. Wellenlänge, Betriebsart, Bestrahlungsstärke, -dauer)<br />

qualifiziert. Bewertungskriterien sind u.a. die Transmission von<br />

<strong>Laser</strong>strahlung, die Zerstörschwelle der PSA, das vollständige<br />

Versagen (Strahldurchtritt) und hierdurch entstehende Schädigungen<br />

der Haut (z.B. Grad der Verbrennung gemäß Stoll/Chianta).<br />

Projektergebnis und Ausblick:<br />

Die Ergebnisse sollen dem Anwender von handgeführten <strong>Laser</strong>n<br />

eine wissenschaftliche Datenbasis für die Auswahl geeigneter<br />

PSA gegen <strong>Laser</strong>strahlung (<strong>Laser</strong>schutzbekleidung) liefern. Auf<br />

der Basis der Ergebnisse soll zum einen ein Konzept für ein Prüfverfahren<br />

für entsprechende PSA; zum anderen ein Konzept für<br />

optimimerte PSA gegen <strong>Laser</strong>strahlung entwickelt werden.<br />

Kontakt:<br />

Dipl.-Ing. Thomas Püster<br />

Tel.: +49(0)511-2788-479 E-Mail: T.Püster@lzh.de<br />

English Abstract:<br />

The main objectives of the project are testing and qualification<br />

of personal protective equipment (i.e. protective<br />

gloves, clothing, shoes) from conventional PPE-fields: heat<br />

protection, welder safety clothing, firefighter safety clothing)<br />

for protection against laser radiation during work with<br />

hand-held laser devices. The results should enable the user<br />

of hand-held laser devices to select qualified laser protective<br />

PPE. On the basis of the results, both a draft for a standardized<br />

testing method and for the design of optimized PPE<br />

against laser radiation, which ensures a minimum protection<br />

level, will be developed.


<strong>Laser</strong>schweißen von technischen Textilien unter Berücksichtigung<br />

des Produktlebenszyklus in der Airbagindustrie (L-Tex);<br />

Schwerpunkt: Verfahrensentwicklung und Wissensmanagement<br />

Gruppe:<br />

Trenntechnik, Sicherheit und Sonderverfahren<br />

Drittmittelgeber (Projektträger):<br />

Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)<br />

Projektzeitraum:<br />

10/<strong>2005</strong>–09/2008<br />

Projektziel:<br />

Es ist das Ziel des Verbundvorhabens, das <strong>Laser</strong>strahlschweißen<br />

von technischen Textilgeweben unter der besonderen Beachtung<br />

von Aspekten des Produktlebenszyklus in der Airbagindustrie<br />

als innovatives Fügeverfahren zu entwickeln. Hierbei sollen<br />

insbesondere auch die Aspekte der Qualitätssicherung sowie<br />

des Produktdesigns Berücksichtigung finden.<br />

Vorgehensweise:<br />

Das Verfahrensprinzip beruht auf dem Transmissionsschweißen<br />

von thermoplastischen Kunststoffen, bei der der obere Fügepartner<br />

für die <strong>Laser</strong>strahlung im NIR-Bereich transparent ist,<br />

der untere absorbierend. Das bei Airbags verwendete PA6.6-<br />

Gewebe ist von Natur aus lasertransparent, die Absorption der<br />

unteren Gewebelage wird durch Einfärbung eingestellt.<br />

Eine große Herausforderung stellen die hohen Anforderungen<br />

an die mechanischen Eigenschaften der Naht dar, insbesondere<br />

die hohe Zugfestigkeit im Schälzugversuch nach DIN EN ISO<br />

13934-1 sowie die Alterungsbeständigkeit. Zur Sicherstellung<br />

dieser Anforderungen werden innerhalb der ersten 18 Monate<br />

die Grundlagen des <strong>Laser</strong>strahlschweißens von Textilien erarbeitet.<br />

Hierbei werden verschiedene Aspekte betrachtet (Absor-<br />

bermaterial, polymerer Zusatzwerkstoff, Gewebepräparation,<br />

Strahlführungs- und Anpresskonzepte, Prozessführung etc.). In<br />

Kooperation mit den Industriepartnern des Konsortiums werden<br />

ferner eine Prozessregelung sowie ein Echtzeit-Qualitätsüberwachungssystem<br />

auf Basis optischer Sensorik entwickelt. Nach<br />

18 Monaten soll ein Anlagenprototyp durch die Industriepartner<br />

gebaut werden, an dem das <strong>Laser</strong>strahlschweißen von Airbags<br />

unter prozessnahen Bedingungen untersucht werden soll.<br />

In der zweiten Hälfte des Projekts erfolgt ebenfalls die Strukturierung<br />

der im Projekt erarbeiteten Kenntnisse in Form eines<br />

Wissensmanagementsystems.<br />

Projektergebnis und Ausblick:<br />

Zum Ende des Projekts wird ein Prototyp zum <strong>Laser</strong>strahlschweißen<br />

von Airbags zur Verfügung stehen, der die verschiedenen<br />

im Projekt entwickelten Komponenten zusammenführt und<br />

die Funktionsfähigkeit des Verfahrens demonstriert. Nach<br />

Abschluss des Projekts werden die Industriepartner das Verfahren<br />

bis zur Anwendungsreife weiterentwickeln. Neben dem<br />

Einsatz in der Airbagindustrie bietet das Verfahren vielfältige<br />

Einsatzmöglichkeiten in anderen Anwendungen zum Fügen<br />

technischer Textilien.<br />

Kontakt:<br />

Dr.rer. nat. Johannes Stein<br />

Tel.: +49(0)511-2788-341 E-Mail: J.Stein@lzh.de<br />

Teilprojekt im Rahmen eines BMBF-Verbundvorhabens<br />

English Abstract:<br />

It is the aim of the project to develop a highly flexible automated<br />

laser welding process for technical textiles. The focus<br />

will be on airbags, for which the requirements on process reliability<br />

and product quality are extremely high. At the end, a<br />

laser welding prototype for airbags will be available.<br />

LZH <strong>Tätigkeitsbericht</strong> <strong>2005</strong><br />

37<br />

Forschungs- und<br />

Entwicklungsarbeiten<br />

<strong>2005</strong>


Forschungs- und<br />

Entwicklungsarbeiten<br />

<strong>2005</strong><br />

5.1.5. Querschnittsbereich Nanotechnologie<br />

Investigation on the generation of photonic crystals using<br />

two-photon polymerization (2PP) of inorganic-organic hybrid<br />

polymers with ultra-short laser pulses<br />

Gruppe:<br />

Top-Down Technology<br />

Drittmittelgeber (Projektträger):<br />

Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)<br />

Projektzeitraum:<br />

04/<strong>2005</strong>–03/2007<br />

Projektziel:<br />

The ultimate goal of this project is the development of novel<br />

methods and materials required for the fabrication of 3D photonic<br />

crystals. The experimental realization of photonic crystals<br />

MicroTechnologies for Re-launching Euriopean Machine<br />

Manufacturing SMEs – LAUNCH-MICRO<br />

Gruppe:<br />

Top-Down Technology<br />

Drittmittelgeber (Projektträger):<br />

Europäische Kommission<br />

Projektzeitraum:<br />

10/<strong>2005</strong>–09/2009<br />

Projektziel:<br />

The main objective of LAUNCH-MICRO is to provide European<br />

Machine Tool SMEs with the necessary technical knowledge and<br />

related methodologies for the construction of ultra-precision<br />

38 LZH <strong>Tätigkeitsbericht</strong> <strong>2005</strong><br />

with a complete 3D bandgap in the visible or near infrared spectral<br />

range remains a major challenge that has not been solved<br />

so far. This challenge will be addressed in this project. The main<br />

focus will be on high-refractive index materials and fabrication<br />

of photonic crystal templates using holographic and direct–<br />

write two-photon polymerization (2PP) technique.<br />

Kontakt:<br />

Dipl.-Phys. Aleksandr Ovsianikov<br />

Tel.: +49(0)511-2788-217 E-Mail: A.Ovsianikov@lzh.de<br />

English Abstract:<br />

In the framework of this project, a novel and flexible technique<br />

for the generation of photonic structures or demonstrators,<br />

respectively, will be realized. This will be accomplished<br />

using two-photon polymerization (2PP) of inorganic-organic<br />

hybrid polymer (ORMOCER®) resins by irradiation with femtosecond<br />

laser pulses.<br />

Examples of photonic crystals produced using<br />

two-photon poliymerization<br />

manufacturing equipment, able to achieve sub-micron tolerances<br />

and surface finishes under mass production requirements.<br />

Kontakt:<br />

Dipl.-Phys. Jürgen Koch<br />

Tel.: +49(0)511-2788-217 E-Mail: J.Koch@lzh.de<br />

English Abstract:<br />

LAUNCH-MICRO will contribute to increasing the competitiveness<br />

and sustainability of EU SME Machine Tool builders<br />

and component manufacturers in those technological issues<br />

related to micromanufacturing. In order to enhance micromanufacturing,<br />

the dimensions of machinable parts will be<br />

decreased to the millimetre range, supported by new technologies<br />

like micro-EDM, micro-ECM as well as laser technology.


Surface Plasmon Nanodevices: Towards Sub-wavelength Miniaturization<br />

of optical interconnects and Photonic Components<br />

Gruppe:<br />

Top-Down Technology<br />

Drittmittelgeber (Projektträger)<br />

Europäische Kommission<br />

Projektzeitraum<br />

1/2004–12/2007<br />

Projektziel:<br />

Die Femtosekundenlasertechnologie ermöglicht die komplexe<br />

zwei- und dreidimensionale Mikrostrukturierung verschiedener<br />

Materialien. Im Vergleich mit photolithographischen Verfahren<br />

bietet sie eine sehr einfache, kostengünstige und flexible Strukturierung<br />

auf Subwellenlängenskalen. Das Ziel dieses Projektes<br />

ist die Untersuchung des Potentials von Femtosekundenlasern<br />

für die Herstellung von photonischen Strukturen insbesondere<br />

für die Anregung und Ausbreitung von Oberflächenplasmonen<br />

(surface plasmon polaritons, SPP). Die Eigenschaften solcher<br />

SPP-Strukturen und -Bauteile, sowie Feldüberhöhungseffekte<br />

an metallischen Nanojets sollen untersucht werden. Die Kombination<br />

von Metallen mit der Zweiphotonenpolymerisation von<br />

Photoresisten lässt darüber hinaus eine höhere Effizienz gegenüber<br />

rein metallischen Strukturen erwarten.<br />

Vorgehensweise:<br />

Erzeugung dielektrischer SPP-Strukturen (Wellenleiter, s-Bends,<br />

y-Splitter) durch Zwei-photonenpolymerisation direkt auf<br />

dünnen Metallfilmen.<br />

REM-Aufnahme eines dielektrischen y-Splitters auf einer 50 nm Goldschicht.<br />

Aufnahme der Leckstrahlung eines SPP-Jets angeregt an einer<br />

dielektrischen Linienstruktur (weiß gekennzeichnet).<br />

Projektergebnisse und Ausblick:<br />

Durch die Fokussierung der <strong>Laser</strong>strahlung mit Mikroskopobjektiven<br />

hoher NA können bei der Zweiphotonenpolymerisation<br />

Auflösungen bis hinab zu 100 nm erreicht werden. Dielektrische<br />

Linienstrukturen erweisen sich als besonders effektiv für<br />

die Anregung von SPPs. Die Propagation von SPPs kann dabei<br />

durch die Detektion der Plasmonen-Leckstrahlung beobachtet<br />

werden. Messungen basierend auf optischer Nahfeldmikroskopie<br />

(SNOM, scanning near field optical microscopy) zeigen Plasmonenleitung<br />

in dielektrischen Linienstrukturen.<br />

Kontakt:<br />

Dr. Carsten Reinhardt<br />

Tel: +49 (0)511-2788-202 E-Mail: C.Reinhardt@lzh.de<br />

English Abstract:<br />

In this project, advanced femtosecond laser technology will<br />

be applied for the sub-wavelength, two-dimensional structuring<br />

of metal surfaces, and three dimensional structuring<br />

of photosensitive materials. These non-lithographic technologies<br />

are very promising for the low-cost fabrication and<br />

rapid prototyping of different structures, for the excitation<br />

and propagation of surface plasmon polaritons (SPP). SPP<br />

scattering by polymer structures will be explored. Since light<br />

is absorbed less by polymers SPP devices based on these<br />

materials can turn out to be more efficient than their pure<br />

metal counterparts. Properties and characteristics of the fabricated<br />

structures will be investigated.<br />

LZH <strong>Tätigkeitsbericht</strong> <strong>2005</strong><br />

39<br />

Forschungs- und<br />

Entwicklungsarbeiten<br />

<strong>2005</strong>


Forschungs- und<br />

Entwicklungsarbeiten<br />

<strong>2005</strong><br />

5.1.6. Querschnittsbereich <strong>Laser</strong>medizin/Biophotonik<br />

Verbundprojekt: OCT-kontrollierte Mikrochirurgie basierend<br />

auf fs-Technologie (Sehendes Skalpell) – Teilvorhaben: Realisierung<br />

von Strahlführung und Strahlablenkung<br />

Drittmittelgeber (Projektträger):<br />

Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)<br />

Projektzeitraum:<br />

09/<strong>2005</strong>–08/2008<br />

Projektziel:<br />

Vorhabensziel ist eine Verbindung von schneidendem und<br />

bildgebendem fs-<strong>Laser</strong> Die jeweilige Kopplung von therapeutischem<br />

und diagnostischem <strong>Laser</strong> wird hergestellt, bzw die<br />

Steuerung eingerichtet, so dass Therapie und Diagnostik möglich<br />

sind. Augenmerk liegt dabei vor allem in der Strahlführung,<br />

der Scannerauswahl und Scannerentwicklung Geplant ist die<br />

Entwicklung einer Strahlführung und Scannertechnologie für<br />

Anwendungen, in denen jeweils unterschiedliche Energien, Pulsfolgefrequenzen<br />

und Ablenkwinkel appliziert werden müssen.<br />

Vorgehensweise:<br />

Es soll zum Einen ein System für den mikrochirurgischen und<br />

zellbiologischen Aspekt auf der Basis eines Mikroskops zum<br />

anderen unter Verwendung eines ophthalmologischen Geräts<br />

realisiert werden Zunächst werden Konzepte evaluiert (Polygon-Spiegel<br />

Galvo-Scanner akusto-optische Modulatoren),<br />

anschließend in Hinblick auf die Strahlführung Sorge getragen<br />

dass die Handhabung des Gesamtsystems praktikabel bleibt<br />

und die einzelnen Komponenten ihre technischen Spezifikationen<br />

beibehalten.<br />

40 LZH <strong>Tätigkeitsbericht</strong> <strong>2005</strong><br />

Kontakt:<br />

PD Dr. rer. nat. Holger Lubatschowski<br />

Tel.: -49(0)511-2788-279 E-Mail: H.Lubatschowski@lzh.de<br />

English Abstract:<br />

Cooperative Project: OCT-controlled microsurgery based<br />

on fs-technology (seeing scalpel) – Subproject: Implementation<br />

of beam-guidance and beam-deflection. The goal<br />

of the project is the combination of a cutting and imaging<br />

fs-laser. The respective coupling of a therapeutic and diagnostic<br />

laser as well as control will be established in a way<br />

to make diagnosis and therapy possible. Attention will be<br />

placed on beam delivery, choice of scanner and the development<br />

of a customized scanner. This system should be usable<br />

for applications with different energies, repetition rates and<br />

scanning-angles. On the one hand, a device for microsurgery<br />

and cell-surgery aspects based on a microscope will be realized.<br />

On the other hand an ophthalmoscopic device coupled<br />

e.g. to a slit-lamp will be installed. Initially, concepts of the<br />

scanner technology (polygone, galvano, acusto-optical) will<br />

be evaluated. User-friendly handling and the feasibility of<br />

the whole system has to be taken into account as well as all<br />

technical specifications.


Aufbau eines Funktionsmuster „Schneidendes Mikroskop“ für<br />

zellbiologische Anwendungen<br />

Drittmittelgeber (Projektträger):<br />

Industrie<br />

Projektzeitraum:<br />

06/<strong>2005</strong>–06/2007<br />

Projektziel:<br />

Aufbau eines Funktionsmusters, welches die Kombination von<br />

hochpräzisem Schneiden / Bohren und Bildgebung mittels fs-<br />

<strong>Laser</strong>pulsen ermöglicht. Die Bildgebung erfolgt mittels Multiphotonen-Mikroskopie.<br />

Das System soll für den Einsatz im<br />

Life-Science-Bereich zur Bearbeitung von einzelnen Zellen oder<br />

Zellorganellen geeignet sein.<br />

Das System soll in modularer Bauweise erstellt werden, so dass<br />

es später für eine Marktumsetzung hinsichtlich der Arbeitsbereiche<br />

(µm – mm), Genauigkeit (nm-µm) und Geschwindigkeit<br />

des Schneide- und Bildgebungsprozesses marktgerecht an die<br />

jeweiligen Kundenwünsche angepasst werden kann.<br />

Das grundlegende instrumentelle Set-up besteht aus einer<br />

Ultra-Kurzpuls-<strong>Laser</strong>strahlquelle und einem optischen Mikroskop<br />

in Verbindung mit einer Scanning-Einheit und einem<br />

Detektor zur Bildgebung. Die Entwicklungsarbeiten umfassen<br />

im Wesentlichen die Validierung der relevanten <strong>Laser</strong>strahlparameter<br />

(<strong>Laser</strong>wellenlänge, Pulsenergie und Pulswiederholrate)<br />

sowie die Konzeption der optischen Komponenten (Ablenk- und<br />

Fokussiervorrichtungen).<br />

Kontakt:<br />

PD Dr. rer. nat. Holger Lubatschowski<br />

Tel.: -49(0)511-2788-280 E-Mail:H.Lubatschowski@lzh.de<br />

English Abstract:<br />

Development of a functional model of a „Dissecting Microscope“<br />

for applications in cell biology<br />

Development of a functional model, which allows highly<br />

precise dissection/drilling and imaging of biological specimen<br />

using fs-laser pulses. Imaging is based on multiphoton<br />

microscopy. The system is aimed at applications in life<br />

science, requiring the manipulation of single cells and cell<br />

organelles.<br />

The system will be built in a modular setup, allowing product<br />

implementation to be adapted to different customer<br />

demands, as working field (µm-mm), precision (nm-µm) and<br />

speed of the imaging and cutting process.<br />

The basis of the setup will consist of an ultrashort laser<br />

system and an optical microscope, in combination with<br />

a scanning and detection system. The development will<br />

mainly consist of determining suitable laser parameters<br />

(wavelength, pulse energy, pulse repetition rate) as well as<br />

conception of the optical layout (scanning optics, focussing<br />

optics, beam guidance).<br />

LZH <strong>Tätigkeitsbericht</strong> <strong>2005</strong><br />

41<br />

Forschungs- und<br />

Entwicklungsarbeiten<br />

<strong>2005</strong>


Forschungs- und<br />

Entwicklungsarbeiten<br />

<strong>2005</strong><br />

5.1.7. Stabsabteilung<br />

Deutsch-Chinesische Aus- und Weiterbildungsinitiative <strong>Laser</strong>technologie<br />

– Koordination der Aktivitäten in China<br />

Gruppe:<br />

Business Development<br />

Drittmittelgeber (Projektträger):<br />

Internationales Büro des Bundesministeriums für Bildung und<br />

Forschung (BMBF) – beim deutschen <strong>Zentrum</strong> für Luft- und<br />

Raumfahrt (DLR)<br />

Projektzeitraum:<br />

07/<strong>2005</strong>–06/2007<br />

Projektziel:<br />

In China nimmt der Bedarf an hochwertiger <strong>Laser</strong>technik aufgrund<br />

des großen Wachstums und der günstigen Produktionskosten<br />

ständig zu. Um den chinesischen Markt aktiv zu bearbeiten<br />

und um für die deutsche <strong>Laser</strong>- und Optikindustrie optimale<br />

Rahmenbedingungen schaffen zu können, soll ein gemeinsames<br />

Aus- und Weiterbildungszentrum für <strong>Laser</strong>- und Optische Technologien<br />

in China aufgebaut und betrieben werden.<br />

Das Vorhaben hat folgende Ziele:<br />

• Aufbau und Betrieb gemeinsamer Aus- und Weiterbildungs-<br />

zentren für <strong>Laser</strong>technologie in China;<br />

• Durch die Beteiligung der deutschen Unternehmen soll<br />

ein hoher Praxisbezug erreicht werden;<br />

• Weitere Stärkung der Stellung der deutschen <strong>Laser</strong>technologie<br />

und seiner Unternehmen auf dem chinesischen Markt;<br />

• Gründung einer langfristigen Kooperationsplattform im<br />

Bereich <strong>Laser</strong>technik, um deutsche Niederlassungen in<br />

China, deutsch-chinesische Jointventures bzw. deutsche<br />

Unternehmen beim Markteintritt in China zu unterstützen<br />

und beraten.<br />

Vorgehensweise:<br />

Um den hohen Bedarf an ausgebildeten Facharbeitern gerecht<br />

zu werden, will das LZH zusammen mit der Changchun University<br />

of Science and Technology (CUST) sowie der Tongji Universität<br />

eine <strong>Laser</strong> Akademie aufbauen, um eine bedarfsgerechte<br />

Ausbildung anzubieten.<br />

1. Theoretische und praktische Aus- und Weiterbildung in<br />

der angewandten <strong>Laser</strong>technologie für Techniker, Facharbeiter,<br />

technische Führungskräfte sowie Berufsschüler<br />

und Studenten<br />

2. Interkulturelle Anpassung von Trainingsmaterialien.<br />

Ausbildung findet in Chinesisch statt<br />

3. Koordinierende Aktivitäten umfassen die Abstimmung<br />

zwischen den Standorten in Changchun und Shanghai, sowie<br />

Marketing- und Aquisitionstätigkeiten.<br />

42 LZH <strong>Tätigkeitsbericht</strong> <strong>2005</strong><br />

Projektergebnis und Ausblick:<br />

Durch die Zusammenarbeit zwischen dem LZH und chinesischen<br />

Universitäten kann die Theorie- und Praxisausbildung in China<br />

in chinesischer Sprache durchgeführt werden. Durch das Angebot<br />

der Akademie werden <strong>Laser</strong>schulungen für chinesische<br />

Unternehmen leichter verfügbar. Die Unternehmen müssen<br />

nicht mehr Mitarbeiter nach Deutschland schicken, um Ausbildungsmaßnahmen<br />

durchzuführen. Die Ausbildungsbereitschaft<br />

dürfte daher steigen. Hierdurch kann die Produktion effizienter<br />

und die Qualität der Produkte verbessert werden sowie Kosteneinsparungspotenziale<br />

realisiert werden.<br />

Kontakt:<br />

Dipl.-Oec. Olaf Bödecker<br />

Tel.: +49(0)511-2788-115 E-Mail: O.Boedecker@lzh.de<br />

English Abstract<br />

Due to rapid economic growth and higher production rates<br />

in China, the need for high-quality laser technology is constantly<br />

increasing. The German laser and optics industry can<br />

support the use of lasers in China, but in order to create optimal,<br />

basic conditions in the Chinese market, it is necessary<br />

to develop and operate a training center for the laser and<br />

optical technologies in China.<br />

The project has the following goals:<br />

• To establish and operate a Chinese-German center for<br />

training and further education in laser technology;<br />

• To stabilize the position of German laser technology and<br />

its enterprises on the Chinese market;<br />

• To set up a joint platform for long-term German-Chinese<br />

cooperation in laser technology.


5.2. Laufende Projekte in <strong>2005</strong><br />

<strong>Laser</strong>entwicklung / Ultrafast Photonics<br />

Titel des Projekts: SFB 407, Teilprojekt B 11: Untersuchungen<br />

zur Reduktion von Quantenrauschbegrenzungen in fasergestützten<br />

Ultrakurzpulssystemen durch lineare und nichtlineare<br />

Effekte<br />

Drittmittelgeber: DFG<br />

Projektzeitraum: 07/2003–06/2006<br />

Ansprechpartner: Dipl.-Phys. Holger Hundertmark<br />

<strong>Laser</strong>entwicklung / Ultrafast Photonics<br />

Titel des Projekts: SFB 407, Teilprojekt B 7 Quantenrauschbegrenzte<br />

optische Strahlungsquelle hoher Leistung<br />

Drittmittelgeber: DFG<br />

Projektzeitraum: 07/2003–06/2006<br />

Ansprechpartner: Dr. Peter Wessels<br />

<strong>Laser</strong>entwicklung / Ultrafast Photonics<br />

Titel des Projekts: PROINNO: Erforschung der wiss. Grundlagen<br />

für ein intelligentes Dispersionsmanagement innerhalb eines<br />

adaptiven hochkompakten Ultrakurzpulsfaserlasersystems<br />

Drittmittelgeber: AiF Berlin<br />

Projektzeitraum: 01/2004–04/2006<br />

Ansprechpartner: Dipl.-Phys. Martin Engelbrecht<br />

<strong>Laser</strong>entwicklung / Ultrafast Photonics<br />

Titel des Projekts: An On-line, Non-invasive and Total-profiling<br />

Instrument for Trace Gas Sensing Applications in Medical Sciences<br />

– The Optical Nose<br />

Drittmittelgeber: EU, NEST 002504<br />

Projektzeitraum: 07/2004–06/2007<br />

Ansprechpartner: Dipl.-Phys. Martin Engelbrecht<br />

<strong>Laser</strong>entwicklung / Ultrafast Photonics<br />

Titel des Projekts: Verbundprojekt: Minimalinvasive und nebenwirkungsarme<br />

Kariestherapie mit Femtosekundenlaser (MIKA-<br />

FEM) – Teilvorhaben: Aufbau eines modengekoppelten Faserlasers<br />

und sicherheitstechnische Aspekte bei der minimalinvasiven<br />

Kariestherapie<br />

Drittmittelgeber: BMBF [VDI Technologiezentrum GmbH,<br />

Düsseldorf]<br />

Projektzeitraum: 10/2004–09/2007<br />

Ansprechpartner: Dr. Dieter Wandt<br />

<strong>Laser</strong>entwicklung / Ultrafast Photonics<br />

Titel des Projekts: Verbundprojekt: Formgebung hochfester<br />

Keramik mit Ultrakurzpulsstrahlquellen zur Herstellung von<br />

Zahnersatz (FORCERAMUS) – Teilvorhaben: Aufbau eines<br />

modengekoppelten Faserlasers und Mikrostrukturierung von<br />

Implantatinnenseiten<br />

Drittmittelgeber: BMBF [VDI Technologiezentrum GmbH,<br />

Düsseldorf]<br />

Projektzeitraum: 10/2004–09/2007<br />

Ansprechpartner: Dr. Dieter Wandt<br />

<strong>Laser</strong>entwicklung / Solid-State Photonics<br />

Titel des Projekts: Aufbau eines diodengepumpten 200W Nd:<br />

YAG-<strong>Laser</strong>systems mit hoher Strahlqualität<br />

Drittmittelgeber: Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik /<br />

AEI<br />

Projektzeitraum: 12/2004–12/2006<br />

Ansprechpartner: Dipl.-Ing. Maik Frede<br />

<strong>Laser</strong>entwicklung / Solid-State Photonics<br />

Titel des Projekts: Aufbau einer Meßeinrichtung für die vorbereitende<br />

Qualifizierung von <strong>Laser</strong>dioden für Experimente unter<br />

Weltraumbedingungen<br />

Drittmittelgeber: Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung<br />

Projektzeitraum: 12/2004–06/2006<br />

Ansprechpartner: Dr. Dietmar Kracht<br />

<strong>Laser</strong>entwicklung / Solid-State Photonics<br />

Titel des Projekts: Verbundprojekt: Kompakte diodengepumpte<br />

Wellenlängen- und Brillanz-Konverter für Beschriftungs-, Belichtungs-,<br />

Druck- und Medizintechnik (KOLIBRI) – Teilvorhaben:<br />

Diodengepumpte Faserkristall-<strong>Laser</strong><br />

Drittmittelgeber: BMBF<br />

Projektzeitraum: 07/2003–06/2006<br />

Ansprechpartner: Dipl.-Ing. Denis Freiburg<br />

<strong>Laser</strong>entwicklung / Messtechnik<br />

Titel des Projekts: SFB 516: Konstruktion und Fertigung aktiver<br />

Mikrosysteme – Teilprojekt C 5: Wegmesstechnik<br />

Drittmittelgeber: DFG<br />

Projektzeitraum: 07/2001–06/2007<br />

Ansprechpartner: Dipl.-Phys. Andreas Kornfeld<br />

LZH <strong>Tätigkeitsbericht</strong> <strong>2005</strong><br />

43<br />

Forschungs- und<br />

Entwicklungsarbeiten<br />

<strong>2005</strong>


Forschungs- und<br />

Entwicklungsarbeiten<br />

<strong>2005</strong><br />

<strong>Laser</strong>entwicklung / Messtechnik<br />

Titel des Projekts: Verbundprojekt: Grundlagen und Erprobung<br />

des Mode-Locking-External-Cavity-<strong>Laser</strong>-Sensors (MoLECL) Teilvorhaben:<br />

Untersuchung des MoLECL-Sensors für die schnelle<br />

Abstandsmessung<br />

Drittmittelgeber: BMBF [VDI Technologiezentrum GmbH,<br />

Düsseldorf]<br />

Projektzeitraum: 08/2002–04/2006<br />

Ansprechpartner: Dipl.-Phys. Jasper Möbius<br />

<strong>Laser</strong>entwicklung / Messtechnik<br />

Titel des Projekts: Einsatz neuartiger Doppler-Global-Velocimeter<br />

(DGV) zur Analyse komplexer Strömungen, Teil 1: DGV-Sensorentwicklung<br />

und -anwendung<br />

Drittmittelgeber: DFG<br />

Projektzeitraum: 06/2004–05/2006<br />

Ansprechpartner: Dipl.-Ing. Thorsten Pfister<br />

<strong>Laser</strong>komponenten / Charakterisierung<br />

Titel des Projekts: Innovatives Netzwerk „Anwendungsnahe<br />

Analyseverfahren mittels XUV-Spektralphotometrie“ – Teilprojekt:<br />

SpeXtrum: „Spektralphotometrie an XUV-Komponenten<br />

Drittmittelgeber: BMWA<br />

Projektzeitraum: 08/2003–07/2006<br />

Ansprechpartner: Dipl.-Phys. Kai Starke<br />

<strong>Laser</strong>komponenten / Charakterisierung<br />

Titel des Projekts: Scheibenlaser höchster Brillanz – Teilvorhaben:<br />

Charakterisierung optischer Komponenten und Systeme<br />

für Scheibenlaser höchster Brillanz<br />

Drittmittelgeber: BMBF<br />

Projektzeitraum: 07/2003–06/2006<br />

Ansprechpartner: Dipl.-Phys. Marco Jupé<br />

<strong>Laser</strong>komponenten / Beschichtungen<br />

Titel des Projekts: Beschichtungen für Hochleistungs-Scheibenlaser<br />

Drittmittelgeber: BMBF-UA Rofin Sinar <strong>Laser</strong> GmbH<br />

Projektzeitraum: 10/2003–06/2006<br />

Ansprechpartner: Dr. Stefan Günster<br />

44 LZH <strong>Tätigkeitsbericht</strong> <strong>2005</strong><br />

<strong>Laser</strong>komponenten / Prozessentwicklung<br />

Titel des Projekts: Verbundprojekt: Rugate-Filter: Innovative<br />

Technologien für optische Filter der nächsten Generation; Teilvorhaben:<br />

Brechwertmodulation in optischen Funktionsschichten<br />

Drittmittelgeber: BMWI<br />

Projektzeitraum: 09/2002–05/2006<br />

Ansprechpartner: Dipl.-Phys. Marc Lappschies<br />

<strong>Laser</strong>komponenten / Prozessentwicklung<br />

Titel des Projekts: Verbundprojekt: Effiziente Ionenstrahl-Zerstäubungskonzepte<br />

für die flexible Optikfertigung (EIKON)<br />

– Teilvorhaben: Erprobung von Ionenstrahl-Zerstäubungsprozessen<br />

für die industrielle Anwendung<br />

Drittmittelgeber: BMBF<br />

Projektzeitraum: 01/2003–06/2006<br />

Ansprechpartner: Dipl.-Phys. Tobias Groß<br />

<strong>Laser</strong>komponenten / Charakterisierung<br />

Titel des Projekts: Aufbau eines Messplatzes zur Bestimmung<br />

der winkelaufgelösten Streuung<br />

Drittmittelgeber: FSU Jena<br />

Projektzeitraum: 05/2003–07/<strong>2005</strong><br />

Ansprechpartner: Dipl.-Phys. Puja Kadkhoda<br />

<strong>Laser</strong>komponenten / Prozessentwicklung<br />

Titel des Projekts: Verbundprojekt: Rugate-Filter: Innovative<br />

Technologien für optische Filter der nächsten Generation; Teilvorhaben:<br />

Brechwertmodulation in optischen Funktionsschichten<br />

Drittmittelgeber: BMWI<br />

Projektzeitraum: 09/2002–05/2006<br />

Ansprechpartner: Dipl.-Phys. Marc Lappschies<br />

<strong>Laser</strong>komponenten / Prozessentwicklung<br />

Titel des Projekts: Verbundprojekt: Effiziente Ionenstrahl-Zerstäubungskonzepte<br />

für die flexible Optikfertigung (EIKON)<br />

– Teilvorhaben: Erprobung von Ionenstrahl-Zerstäubungsprozessen<br />

für die industrielle Anwendung<br />

Drittmittelgeber: BMBF<br />

Projektzeitraum: 01/2003–06/2006<br />

Ansprechpartner: Dipl.-Phys. Tobias Groß


<strong>Laser</strong>komponenten / Charakterisierung<br />

Titel des Projekts: S-on-1 and Lifetime Testing of Optical Components<br />

in Vacuo<br />

Drittmittelgeber: ESA<br />

Projektzeitraum: 08/<strong>2005</strong>–04/2006<br />

Ansprechpartner: Dr. Kai Starke<br />

Produktions- und Systemtechnik / Mikrotechnik<br />

Titel des Projekts: Monitoring, Optimisation and Control of<br />

Liquid Composite Moulding Processes - COMPROME<br />

Drittmittelgeber: EU<br />

Projektzeitraum: 02/2004–01/2007<br />

Ansprechpartner: Dipl.-Ing. Frank Meyer<br />

Produktions- und Systemtechnik / Mikrotechnik<br />

Titel des Projekts: Phänomenologische Erfassung und quantitative<br />

Analyse von Größeneffekten bei der Miniaturisierung von<br />

laserunterstützten Massivumformprozessen mit FE Methoden<br />

Drittmittelgeber: DFG<br />

Projektzeitraum: 09/2004–08/2006<br />

Ansprechpartner: Dipl.-Phys. Katja Samm<br />

Produktions- und Systemtechnik / Mikrotechnik<br />

Titel des Projekts: Verbundprojekt: Formgebung hochfester<br />

Keramik mit Ultrakurzpulsstrahlquellen zur Herstellung von<br />

Zahnersatz (FORCERAMUS) – Teilvorhaben: Aufbau eines<br />

modengekoppelten Faserlasers und Mikrostrukturierung von<br />

Implantatinnenseiten<br />

Drittmittelgeber: BMBF [VDI Technologiezentrum GmbH,<br />

Düsseldorf]<br />

Projektzeitraum: 10/2004–09/2007<br />

Ansprechpartner: Dipl.-Ing Niko Bärsch<br />

Produktions- und Systemtechnik / Mikrotechnik<br />

Titel des Projekts: Lead-free joining micro electronics and micro<br />

system technology devices - JOITEC<br />

Drittmittelgeber: EU<br />

Projektzeitraum: 11/2004–10/2006<br />

Ansprechpartner: Dipl.-Ing. Frank Otte<br />

Produktions- und Systemtechnik / Fertigungsorganisation<br />

Titel des Projekts: Individually configurable automatic cost calculation<br />

system for 3-D laser cutting – ICACOST<br />

Drittmittelgeber: EU<br />

Projektzeitraum: 06/2004–06/2006<br />

Ansprechpartner: Dipl.-Ing. Fernando Liebana,<br />

Dipl.-Ing. Markus Masur<br />

Werkstoff- und Prozesstechnik / Fügetechnik<br />

Titel des Projekts: Hochfrequentes Strahlpendeln zur Erhöhung<br />

der Prozessstabilität beim <strong>Laser</strong>strahlschweißen mit hoher<br />

Schmelzbaddynamik<br />

Drittmittelgeber: AiF [Forschungsvereinigung Schweißen und<br />

verwandte Verfahren e. V. des DVS, Düsseldorf]<br />

Projektzeitraum: 03/2004–02/2006<br />

Ansprechpartner: Dipl.-Ing. Olaf Berend<br />

Werkstoff- und Prozesstechnik / Fügetechnik<br />

Titel des Projekts: Herstellung umformfähiger Tailored Hybrid<br />

Blanks aus Leichtbauwerkstoffen mittels <strong>Laser</strong>strahllöten mit<br />

Zusatzwerkstoff<br />

Drittmittelgeber: DFG<br />

Projektzeitraum: 04/2003–03/2006<br />

Ansprechpartner: Dipl.-Ing. Lars Engelbrecht<br />

Werkstoff- und Prozesstechnik / Fügetechnik<br />

Titel des Projekts: <strong>Laser</strong>-MSG-Hybridschweißen von innovativen<br />

Stahlwerkstoffen<br />

Drittmittelgeber: AIF [Forschungsvereinigung Stahlanwendung<br />

e. V. (FOSTA), Düsseldorf]<br />

Projektzeitraum: 07/2004–06/2006<br />

Ansprechpartner: Dipl.-Ing. Ben Boese<br />

Werkstoff- und Prozesstechnik / Oberflächentechnik<br />

Titel des Projekts: Prozesstechnik für die <strong>Laser</strong>strahl-Oberflächenbearbeitung<br />

Temperatur- und Qualitätsregelung TemCon©<br />

Drittmittelgeber: Köthener Spezialdichtungen GmbH<br />

Projektzeitraum: 03/2004–06/2006<br />

Ansprechpartner: Dipl.-Ing. Stefan Czerner<br />

LZH <strong>Tätigkeitsbericht</strong> <strong>2005</strong><br />

45<br />

Forschungs- und<br />

Entwicklungsarbeiten<br />

<strong>2005</strong>


Forschungs- und<br />

Entwicklungsarbeiten<br />

<strong>2005</strong><br />

Werkstoff- und Prozesstechnik / Oberflächentechnik<br />

Titel des Projekts: Verbundprojekt: Gradierter Werkstoffverbund<br />

Stahl-Keramik mittels <strong>Laser</strong>strahlung<br />

Drittmittelgeber: BMBF [Forschungszentrum Jülich GmbH<br />

Projektzeitraum: 07/2003–06/2006<br />

Ansprechpartner: Dipl.-Ing. Gerrit Hohenhoff<br />

Werkstoff- und Prozesstechnik / Oberflächentechnik<br />

Titel des Projekts: SFB 599 Teilprojekt D3 „Rapid Prototyping<br />

von artikulären metallischen Endprothesen mit angepasster<br />

Elastizität“<br />

Drittmittelgeber: DFG<br />

Projektzeitraum: 01/2003–12/2006<br />

Ansprechpartner: Dipl.-Ing. Gerrit Hohenhoff<br />

Werkstoff- und Prozesstechnik / Oberflächentechnik<br />

Titel des Projekts: WTZ mit Russland: Die Wirkung von leistungsstarken<br />

kurzen <strong>Laser</strong>pulsen auf niederdimensionalen Si-<br />

Nanostrukturen<br />

Drittmittelgeber: DLR Internationales Büro<br />

Projektzeitraum: 01/2003–12/2006<br />

Ansprechpartner: Dipl.-Ing. Mathias Deutschmann<br />

Werkstoff- und Prozesstechnik /<br />

Trenntechnik, Sicherheit und Sonderverfahren<br />

Titel des Projekts: Erweiterung der Einsatzgrenzen modularer<br />

Schneidtechnologien für den kostengünstigen Rückbau kerntechnischer<br />

Anlagen – EMOS<br />

Drittmittelgeber: BMBF-Unterauftrag des UWTH<br />

Projektzeitraum: 03/2002–02/2006<br />

Ansprechpartner: Dipl.-Ing. Michael Drygalla<br />

Werkstoff- und Prozesstechnik /<br />

Trenntechnik, Sicherheit und Sonderverfahren<br />

Titel des Projekts: Gezielte Beeinflussung der Fluiddynamik<br />

beim <strong>Laser</strong>schweißen von Thermoplasten zur Steigerung von<br />

Schweißgeschwindigkeit, Nahtfestigkeit und Spaltüberbrückung<br />

Drittmittelgeber: DFG<br />

Projektzeitraum: 07/2004–06/2006<br />

Ansprechpartner: M.Sc. Dipl.-Chem. Mireia Fargas Ribas<br />

46 LZH <strong>Tätigkeitsbericht</strong> <strong>2005</strong><br />

Werkstoff- und Prozesstechnik /<br />

Trenntechnik, Sicherheit und Sonderverfahren<br />

Titel des Projekts: Verbundprojekt: Minimalinvasive und nebenwirkungsarme<br />

Kariestherapie mit Femtosekundenlaser (MIKA-<br />

FEM) – Teilvorhaben: Aufbau eines modengekoppelten Faserlasers<br />

und sicherheitstechnische Aspekte bei der minimalinvasiven<br />

Kariestherapie<br />

Drittmittelgeber: BMBF [VDI Technologiezentrum GmbH,<br />

Düsseldorf]<br />

Projektzeitraum: 10/2004–09/2007<br />

Ansprechpartner: Dipl.-Ing. Thomas Püster<br />

Werkstoff- und Prozesstechnik /<br />

Trenntechnik, Sicherheit und Sonderverfahren<br />

Titel des Projekts: On-line-Prozessmonitoring zur Qualitätskontrolle<br />

beim <strong>Laser</strong>durchstrahlschweißen von thermoplastischen<br />

Kunststoffen<br />

Drittmittelgeber: AiF [Forschungsvereinigung Schweißen und<br />

verwandte Verfahren e. V. des DVS, Düsseldorf]<br />

Projektzeitraum: 10/2004–09/2006<br />

Ansprechpartner: Dr.-Ing. Dipl.-Phys. Alexander von Busse<br />

Querschnittsbereich Nanotechnologie /<br />

Top-Down Verfahren<br />

Titel des Projekts: Surface Plasmo Nanodevices: Towards Subwavelength<br />

Miniaturization of Optical Interconnects and Photonic<br />

Components<br />

Drittmittelgeber: EU<br />

Projektzeitraum: 01/2004–12/2007<br />

Ansprechpartner: Dr. Carsten Reinhardt<br />

Querschnittsbereich Nanotechnologie /<br />

BottomUp Technologie & Risikoanalyse<br />

Titel des Projekts: WTZ mit Australien: Projektanbahnungsreise<br />

Einsatz der Online-<strong>Laser</strong> Mikropyrolyse-GC/MS in der Qualitätssicherung<br />

Drittmittelgeber: DLR/IB des BMBF<br />

Projektzeitraum: 01/2004 - 12/2006<br />

Ansprechpartner: Dr.-Ing. Dipl.-Chem. Stephan Barcikowski


Querschnittsbereich Nanotechnologie / EUV & X-ray<br />

Titel des Projekts: Verbundprojekt: Kompakte Strahlquelle<br />

hoher Brillanz für den weichen Röntgen-Spektralbereich (KOM-<br />

PASS) – Teilvorhaben: Kompakte elektronenbasierte EUV- und<br />

Röntgenstrahlquellen für die Metrologie<br />

Drittmittelgeber: BMBF<br />

Projektzeitraum: 07/2003–06/2006<br />

Ansprechpartner: Dr. rer. nat. Ulf Hinze<br />

Querschnittsbereich <strong>Laser</strong>medizin / Biophotonik<br />

Titel des Projekts: SFB 599 Teilprojekt R3 „Zellbiologische<br />

Bewertung von mikrostrukturierten kardiovaskulären Implantaten<br />

auf Eisenbasis“<br />

Drittmittelgeber: DFG<br />

Projektzeitraum: 01/2003–12/2006<br />

Ansprechpartner: PD Dr. rer. nat. Holger Lubatschowski<br />

Querschnittsbereich <strong>Laser</strong>medizin / Biophotonik<br />

Titel des Projekts: SFB 599 Teilprojekt D2 „Entwicklung eines<br />

Elektrodenarrays für optimierte Nerven-Elektroden-Interaktion“<br />

Drittmittelgeber: DFG<br />

Projektzeitraum: 01/2003–12/2006<br />

Ansprechpartner: Dipl.-Phys. Tammo Ripken<br />

Querschnittsbereich <strong>Laser</strong>medizin / Biophotonik<br />

Titel des Projekts: Entwicklung eines Funktionsmusters und<br />

eines Prototypen für ein Mikrokeratom<br />

Drittmittelgeber: SIE AG<br />

Projektzeitraum: 06/2003–05/2006<br />

Ansprechpartner: PD Dr. rer. nat. Holger Lubatschowski<br />

Querschnittsbereich <strong>Laser</strong>medizin / Biophotonik<br />

Titel des Projekts: Aufbau eines Funktionsmusters<br />

Drittmittelgeber: UA der NBank: Vision <strong>Laser</strong>technik GmbH<br />

Projektzeitraum: 05/2004–05/2007<br />

Ansprechpartner: PD Dr. rer. nat. Holger Lubatschowski<br />

Stabsabteilung<br />

Titel des Projekts: Deutsch-chinesische Aus- und Weiterbildungsinitiative<br />

im Bereich der angewandten <strong>Laser</strong>technologie<br />

Drittmittelgeber: BMBF [VDI Technologiezentrum GmbH,<br />

Düsseldorf]<br />

Projektzeitraum: 06/2004–06/2007<br />

Ansprechpartner: Dipl.-Oec. Olaf Bödecker<br />

Stabsabteilung<br />

Titel des Projekts: Erprobungs- und Beratungszentrum <strong>Laser</strong>technologie<br />

in Moskau<br />

Drittmittelgeber: BMBF [VDI Technologiezentrum GmbH,<br />

Düsseldorf]<br />

Projektzeitraum: 10/2004–09/2007<br />

Ansprechpartner: Dipl.-Soz. Klaus Nowitzki<br />

LZH <strong>Tätigkeitsbericht</strong> <strong>2005</strong><br />

47<br />

Forschungs- und<br />

Entwicklungsarbeiten<br />

<strong>2005</strong>


Forschungs- und<br />

Entwicklungsarbeiten<br />

<strong>2005</strong><br />

5.3. Abgeschlossene Projekte in <strong>2005</strong><br />

<strong>Laser</strong>entwicklung / Ultrafast Photonics<br />

Titel des Projekts: Verbundprojekt: Photonische Kristallfasern<br />

für neuartige Lichtquellen mit steuerbarer Funktionalität – Teilvorhaben:<br />

Lichtquellen auf der Basis von photonischen Kristallfasern<br />

Drittmittelgeber: BMBF<br />

Projektzeitraum: 06/2002–12/<strong>2005</strong><br />

Ansprechpartner: Dr. Dieter Wandt<br />

<strong>Laser</strong>entwicklung / Ultrafast Photonics<br />

Titel des Projekts: Aufbau eines Erbium-Ultrakurzpuls-Faserverstärkersystems<br />

Drittmittelgeber: Max-Born-Insitut<br />

Projektzeitraum: 10/2004–03/<strong>2005</strong><br />

Ansprechpartner: Dipl.-Phys. Holger Hundertmark<br />

<strong>Laser</strong>entwicklung / Solid-State Photonics<br />

Titel des Projekts: <strong>Laser</strong>entwicklung für GEO600 – <strong>Laser</strong> für<br />

interferometrische Gravitationswellenobservatorien<br />

Drittmittelgeber: Unterauftrag Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik<br />

Albert-Einstein-Institut<br />

Projektzeitraum: 04/2001–03/<strong>2005</strong><br />

Ansprechpartner: Dipl.-Ing. Maik Frede<br />

<strong>Laser</strong>entwicklung / Solid-State Photonics<br />

Titel des Projekts: HSL-Performance Upgrade<br />

Drittmittelgeber: Unterauftrag von Innolight GmbH über ESA<br />

Projektzeitraum: 12/2003–03/<strong>2005</strong><br />

Ansprechpartner: Dipl.-Phys., M.Phil. Michael Tröbs<br />

<strong>Laser</strong>entwicklung / Messtechnik<br />

Titel des Projekts: Miniaturisiertes richtungsempfindliches<br />

Homodyn-<strong>Laser</strong>-Doppler-Anemometer (LDA) mit Einsatz eines<br />

Zweiwellenlängen-<strong>Laser</strong>s<br />

Drittmittelgeber: DFG<br />

Projektzeitraum: 02/2003–06/<strong>2005</strong><br />

Ansprechpartner: Dr. rer. nat. Lars Büttner<br />

48 LZH <strong>Tätigkeitsbericht</strong> <strong>2005</strong><br />

<strong>Laser</strong>komponenten / Prozessentwicklung<br />

Titel des Projekts: Verbundprojekt: Integravitve Ionenverfahren<br />

für die moderne Optik – INTION; Teilvorhaben: Moderne ionengestützte<br />

Beschichtungsverfahren<br />

Drittmittelgeber: BMWI<br />

Projektzeitraum: 01/2002–12/<strong>2005</strong><br />

Ansprechpartner: Dipl.-Phys. Henrik Ehlers<br />

<strong>Laser</strong>komponenten / Charakterisierung<br />

Titel des Projekts: Aufbau eines Messplatzes zur Bestimmung<br />

der winkelaufgelösten Streuung<br />

Drittmittelgeber: FSU Jena<br />

Projektzeitraum: 05/2003–07/<strong>2005</strong><br />

Ansprechpartner: Dipl.-Phys. Puja Kadkhoda<br />

<strong>Laser</strong>komponenten / Charakterisierung<br />

Titel des Projekts: <strong>Laser</strong>kalorimeter-System<br />

Drittmittelgeber: Chengdu H&C Techn.<br />

Projektzeitraum: 05/2004–12/<strong>2005</strong><br />

Ansprechpartner: Dipl.-Phys. Holger Blaschke<br />

<strong>Laser</strong>komponenten / Beschichtungen<br />

Titel des Projekts: Development of the European Free-Electron<br />

<strong>Laser</strong> at ELETTRA as a VUV Research Facility – EUFELE<br />

Drittmittelgeber: EU<br />

Projektzeitraum: 12/2001–08/<strong>2005</strong><br />

Ansprechpartner: Dr. Stefan Günster<br />

Produktions- und Systemtechnik / Mikrotechnik<br />

Titel des Projekts: Verbundprojekt: <strong>Laser</strong>technologie für die<br />

Generierung und Messung der Mikrogeometrie an Zerspanwerkzeugen<br />

(GEOSPAN) – Teilvorhaben: Prozesstechnik für die lasergestützte<br />

Kantenverrundung an Schneidwerkzeugen<br />

Drittmittelgeber: BMBF [Forschungszentrum Karlsruhe GmbH]<br />

Projektzeitraum: 01/2002–03/<strong>2005</strong><br />

Ansprechpartner: Dipl.-Ing. Frank Siegel


Produktions- und Systemtechnik / Mikrotechnik<br />

Titel des Projekts: Verbesserung der Abtragsqualität bei der<br />

UV-<strong>Laser</strong> Ablation durch kaskadierte Bestrahlung<br />

Drittmittelgeber: DFG<br />

Projektzeitraum: 04/2003–03/<strong>2005</strong><br />

Ansprechpartner: Dipl.-Ing. Thorsten Temme<br />

Produktions- und Systemtechnik / Mikrotechnik<br />

Titel des Projekts: Rapid Production Tool for Micro Mechanical<br />

Systems – PRONTO<br />

Drittmittelgeber: EU<br />

Projektzeitraum: 10/2003–12/<strong>2005</strong><br />

Ansprechpartner: Dipl.-Ing. (FH) André Neumeister<br />

Produktions- und Systemtechnik / Mikrotechnik<br />

Titel des Projekts: Entwicklung und Aufbau einer Versuchsplattform<br />

zur Präzisionsfertigung von dreidimensionalen Mikrosystemen<br />

aus Photopolymeren – RAPID Wien<br />

Drittmittelgeber: Technische Universität Wien, Institut für<br />

Werkstoffwissenschaft und Werkstofftechnologie<br />

Projektzeitraum: 10/2004–12/<strong>2005</strong><br />

Ansprechpartner: Dipl.-Ing. (FH) André Neumeister<br />

Produktions- und Systemtechnik / Mikrotechnik<br />

Titel des Projekts: Entwicklung und Aufbau einer Pilotanlage<br />

(Prototyp) zur lasergestützten Strukturierung von polymer optischen<br />

Fasern (POF)<br />

Drittmittelgeber: Siemens VDO, Regensburg<br />

Projektzeitraum: 12/2004–12/<strong>2005</strong><br />

Ansprechpartner: Dipl.-Ing. Frank Otte<br />

Produktions- und Systemtechnik / Mikrotechnik<br />

Titel des Projekts: Ausbildungsnetzwerk zur Förderung der<br />

Mikrosystemtechnik in Niedersachsen<br />

Drittmittelgeber: BMBF-Unterauftrag des Instituts für Mikrotechnologie<br />

Projektzeitraum: 01/2003–12/<strong>2005</strong><br />

Ansprechpartner: Dipl.-Phys. Katja Samm<br />

Produktions- und Systemtechnik / Mikrotechnik<br />

Titel des Projekts: Verbundprojekt: GYROSIL<br />

Drittmittelgeber: BMBF-Unterauftrag der Fa. Conti TEMIC microelectronic<br />

GmbH<br />

Projektzeitraum: 01/2001–02/<strong>2005</strong><br />

Ansprechpartner: Dipl.-Ing. Ulrich Klug<br />

Produktions- und Systemtechnik / Fertigungsorganisation<br />

Titel des Projekts: Entwicklung eines 3D Plasma Systems zum<br />

thermischen Spritzen TV5<br />

MTU<br />

Projektzeitraum: 03/2003–<strong>2005</strong><br />

Ansprechpartner: Dipl.-Phys. Kai Schulze<br />

Produktions- und Systemtechnik /<br />

Maschinen und Steuerungen<br />

Titel des Projekts: Verbundprojekt: Innovatives Produktionsverfahren<br />

zur Politur von Glasoberflächen (InProGlas) – Teilvorhaben:<br />

Prozessentwicklung, Regelkreisaufbau sowie Auslegung<br />

und Aufbau von laserstrahlspezifischen Anlagenkomponenten<br />

Drittmittelgeber: BMBF [Forschungszentrum Karlsruhe GmbH]<br />

Projektzeitraum: 07/2001–03/<strong>2005</strong><br />

Ansprechpartner: Dipl.-Ing. Peer-Olrik Wiechell<br />

Produktions- und Systemtechnik /<br />

Maschinen und Steuerungen<br />

Titel des Projekts: Machining of Transparent Materials by Multiple<br />

Absorption – MATRA<br />

Drittmittelgeber: EU<br />

Projektzeitraum: 04/2002–06/<strong>2005</strong><br />

Ansprechpartner: Dipl.-Ing. Carsten Büsching<br />

Produktions- und Systemtechnik /<br />

Maschinen und Steuerungen<br />

Titel des Projekts: Improving <strong>Laser</strong> Welding in Automated<br />

Manufacturing – INLASMA<br />

Drittmittelgeber: EU<br />

Projektzeitraum: 07/2002–06/<strong>2005</strong><br />

Ansprechpartner: Dipl.-Ing. Tim Hesse,<br />

Dipl.-Ing. Matthias Stallmach<br />

LZH <strong>Tätigkeitsbericht</strong> <strong>2005</strong><br />

49<br />

Forschungs- und<br />

Entwicklungsarbeiten<br />

<strong>2005</strong>


Forschungs- und<br />

Entwicklungsarbeiten<br />

<strong>2005</strong><br />

Produktions- und Systemtechnik /<br />

Maschinen und Steuerungen<br />

Titel des Projekts: Fügen und Formen von Rohrgläsern zur Herstellung<br />

von technischen Glasbauteilen mit Hilfe von CO 2 -<strong>Laser</strong>strahlung<br />

Drittmittelgeber: AiF [Forschungsgemeinschaft Technik und<br />

Glas e. V., Wertheim<br />

Projektzeitraum: 07/2003–06/<strong>2005</strong><br />

Ansprechpartner: Dipl.-Ing. MB Lars Richter<br />

Produktions- und Systemtechnik /<br />

Maschinen und Steuerungen<br />

Titel des Projekts: Optisches Nahtverfolgungs- und Qualitätsüberwachungssystem<br />

für <strong>Laser</strong>strahlversuchsanlage [OptiSens]<br />

Drittmittelgeber: Airbus Deutschland GmbH<br />

Projektzeitraum: 10/2004–06/<strong>2005</strong><br />

Ansprechpartner: Dipl.-Ing. Matthias Stallmach<br />

Produktions- und Systemtechnik /<br />

Maschinen und Steuerungen<br />

Titel des Projekts: Entwicklung von neuen Konzepten sowie<br />

Untersuchungen für das beidseitig-gleichzeitige <strong>Laser</strong>strahlschweißen<br />

von Clip und Schubkämmen mit einem Hochleistungsscheibenlaser<br />

Drittmittelgeber: Airbus Deutschland GmbH<br />

Projektzeitraum: 11/2004–08/<strong>2005</strong><br />

Ansprechpartner: Dipl.-Ing (FH) Jörg Hermsdorf<br />

Werkstoff- und Prozesstechnik / Fügetechnik<br />

Titel des Projekts: Werkstoffgerechte Prozesskette für<br />

Ultraleicht-Bauteile aus Magnesiumfeinblech für die Verkehrstechnik<br />

(ULM)<br />

Drittmittelgeber: BMBF [Forschungszentrum Jülich GmbH]<br />

Projektzeitraum: 10/200–09/<strong>2005</strong><br />

Ansprechpartner: Dipl.-Ing. Ben Boese<br />

Werkstoff- und Prozesstechnik / Fügetechnik<br />

Titel des Projekts: Herstellung umformfähiger Tailored Hybrid<br />

Blanks aus Leichtbauwerkstoffen mittels <strong>Laser</strong>strahllöten mit<br />

Zusatzwerkstoffen<br />

Drittmittelgeber: DFG<br />

Projektzeitraum: 04/2003–03/<strong>2005</strong><br />

Ansprechpartner: Dipl.-Ing. Lars Engelbrecht<br />

50 LZH <strong>Tätigkeitsbericht</strong> <strong>2005</strong><br />

Werkstoff- und Prozesstechnik / Fügetechnik<br />

Titel des Projekts: Werkstatt-Reparaturkonzept für Kfz-Strukturen<br />

aus höherfesten Stahlwerkstoffen im Automobilkarosseriebau<br />

Drittmittelgeber: Forschungsvereinigung Stahlanwendung<br />

(FOSTA)<br />

Projektzeitraum: 07/2003–03/<strong>2005</strong><br />

Ansprechpartner: Dipl.-Ing. Ben Boese<br />

Werkstoff- und Prozesstechnik / Fügetechnik<br />

Titel des Projekts: <strong>Laser</strong>basierte Erzeugung lokaler Nebenformelemente<br />

beim wirkmedienbasierten Umformen<br />

Drittmittelgeber: DFG<br />

Projektzeitraum: 07/2004–06/<strong>2005</strong><br />

Ansprechpartner: Dipl.-Ing. Lars Engelbrecht<br />

Werkstoff- und Prozesstechnik /<br />

Trenntechnik, Sicherheit und Sonderverfahren<br />

Titel des Projekts: <strong>Laser</strong>strahlschweißen zellularer metallischer<br />

Werkstoffe<br />

Drittmittelgeber: DFG<br />

Projektzeitraum: 05/2003–04/<strong>2005</strong><br />

Ansprechpartner: Dipl.-Ing. Dirk Herzog<br />

Werkstoff- und Prozesstechnik /<br />

Trenntechnik, Sicherheit und Sonderverfahren<br />

Titel des Projekts: Solid Security System for Combating Counterfeiting<br />

and Product Piracy – SYSCOP<br />

Drittmittelgeber: EU<br />

Projektzeitraum: 02/2003–01/<strong>2005</strong><br />

Ansprechpartner: Dipl.-Phys. Peter Jäschke<br />

Werkstoff- und Prozesstechnik /<br />

Trenntechnik, Sicherheit und Sonderverfahren<br />

Titel des Projekts: Handgeführtes Werkzeugsystem zur lasergestützten<br />

Bearbeitung von Schneid- und Umformwerkzeugen<br />

Drittmittelgeber: AiF [Europäische Forschungsgesellschaft für<br />

Blechverarbeitung e. V., <strong>Hannover</strong><br />

Projektzeitraum: 07/2003 - 09/<strong>2005</strong><br />

Ansprechpartner: Dipl.-Ing. Bernd Block


Werkstoff- und Prozesstechnik /<br />

Trenntechnik, Sicherheit und Sonderverfahren<br />

Titel des Projekts: Untersuchungen zur Induzierung des Zweiwegeffektes<br />

in Bauteilen aus Formgedächtnislegierungen durch<br />

<strong>Laser</strong>strahlung<br />

Drittmittelgeber: DFG<br />

Projektzeitraum: 06/2004–05/<strong>2005</strong><br />

Ansprechpartner: M.Sc. Dipl.-Chem. Mireia Fargas Ribas<br />

Querschnittsbereich Nanotechnologie /<br />

Top-Down Verfahren<br />

Titel des Projekts: Investigation on the generation of photonic<br />

crystals using two-photon polymerization (2PP) of inorganicorganic<br />

hybrid polymers with ultra-short laser pulses<br />

Drittmittelgeber: DFG<br />

Projektzeitraum: 04/2003–03/<strong>2005</strong><br />

Ansprechpartner: Dipl.-Phys. Jürgen Koch<br />

Querschnittsbereich Nanotechnologie /<br />

BottomUp Technologie & Risikoanalyse<br />

Titel des Projekts: Intelligent Low-Cost System for Fume Control<br />

during <strong>Laser</strong> Material Processing – FUCOLAMP<br />

Drittmittelgeber: EU<br />

Projektzeitraum: 05/2003–04/<strong>2005</strong><br />

Ansprechpartner: Dipl.-Ing. Ramin Sattari<br />

Querschnittsbereich Nanotechnologie /<br />

BottomUp Technologie & Risikoanalyse<br />

Titel des Projekts: Veredelung von Kunststoffoberflächen mittels<br />

<strong>Laser</strong>strahl-Dispergieren unter Verwendung von Nano- und<br />

Mikropartikeln<br />

Drittmittelgeber: Stiftung Industrieforschung<br />

Projektzeitraum: 10/2003–09/<strong>2005</strong><br />

Ansprechpartner: Dr. rer. nat. Michael Hustedt<br />

Querschnittsbereich Nanotechnologie /<br />

BottomUp Technologie & Risikoanalyse<br />

Titel des Projekts: Erweiterung und Optimierung eines Maschinenmoduls<br />

zum <strong>Laser</strong>strahl abtragen von Schirmglas<br />

Drittmittelgeber: ZME Recycling GmbH<br />

Projektzeitraum: 07/<strong>2005</strong>–12/<strong>2005</strong><br />

Ansprechpartner: Dipl.-Phys. Jürgen Walter<br />

Querschnittsbereich Nanotechnologie / EUV & X-ray<br />

Titel des Projekts: Optimization and first applications of a compact,<br />

high-repetition rate, ultrashort hard-x-ray and electron<br />

source based on the combination of femtosecond lasers with an<br />

x-ray diode<br />

Drittmittelgeber: DFG<br />

Projektzeitraum: 08/2004–07/<strong>2005</strong><br />

Ansprechpartner: Dr. rer. nat. Ulf Hinze<br />

Querschnittsbereich Nanotechnologie / EUV & X-ray<br />

Titel des Projekts: Entwicklung elektrischer Leistungsschaltkreise<br />

und Steuerungen zur Erhöhung der Effizienz und Lebensdauer<br />

von EUV-Quellen unterschiedlicher Emitter<br />

Drittmittelgeber: XTREME technologies GmbH<br />

Projektzeitraum: 02/<strong>2005</strong>–08/<strong>2005</strong><br />

Ansprechpartner: Prof. WenHao Huang<br />

Querschnittsbereich <strong>Laser</strong>medizin / Biophotonik<br />

Titel des Projekts: Aufbau eines <strong>Laser</strong>mikroskops zur Mikro-<br />

und Nano-Manipulation auf zellulärer und subzellulärer Ebene<br />

NanoCut<br />

Drittmittelgeber: Rowiak GmbH<br />

Projektzeitraum: 06/<strong>2005</strong>–12/<strong>2005</strong><br />

Ansprechpartner: Dr. Alexander Heisterkamp<br />

LZH <strong>Tätigkeitsbericht</strong> <strong>2005</strong><br />

51<br />

Forschungs- und<br />

Entwicklungsarbeiten<br />

<strong>2005</strong>


Forschungs- und<br />

Entwicklungsarbeiten<br />

<strong>2005</strong><br />

5.4. Patente und Anmeldungen <strong>2005</strong><br />

(Stand 31.12. <strong>2005</strong>)<br />

Schutzrecht EP 1499490-A1 (<strong>2005</strong>-01-26)<br />

Houbertz-Krauss, R.; Schulz, J.; Fröhlich, L.; Popall, M.; Chichkov,<br />

B.; Serbin, J. : Verfahren zum Erzeugen dreidimensionaler<br />

Körper oder Oberflächen durch <strong>Laser</strong>-Bestrahlung<br />

Schutzrecht DE 102004009978-A1 (<strong>2005</strong>-04-28)<br />

Burmester, T. : Verfahren und Vorrichtung zur berührungslosen<br />

und zeitaufgelösten In-Vivo-Bestimmung von biologischem<br />

Gewebe<br />

Schutzrecht WO <strong>2005</strong>053860-A2 (<strong>2005</strong>-06-16)<br />

Matteazzi, P.; Becker, H. : Improved method and apparatus for<br />

sintering of inorganic materials as well as resulting objects<br />

Schutzrecht EP 1341730 B1 (<strong>2005</strong>-08-10)<br />

Hesener, H. : Verfahren zum Durchtrennen von Bauteilen aus<br />

Glas, Keramik, Glaskeramik oder dergleichen durch Erzeugung<br />

eines thermischen Spannungsrisses an dem Bauteil entlang<br />

einer Trennzone<br />

Schutzrecht AT 301620 E (<strong>2005</strong>-08-15)<br />

Hesener, H. : Verfahren zum Durchtrennen von Bauteilen aus<br />

Glas, Keramik, Glaskeramik oder dergleichen durch Erzeugung<br />

eines thermischen Spannungsrisses an dem Bauteil entlang<br />

einer Trennzone<br />

52 LZH <strong>Tätigkeitsbericht</strong> <strong>2005</strong><br />

Schutzrecht WO 00<strong>2005</strong>107998 A1 (<strong>2005</strong>-11-17)<br />

Haase, M.; Haupt, O. : Vorrichtung zum durchtrennenden Bearbeiten<br />

von Bauteilen aus sprödbrüchigem Material mit spannungsfreier<br />

Bauteillagerung<br />

Schutzrecht DE 102004020737 A1 (<strong>2005</strong>-11-24)<br />

Haase, M.; Haupt, O. : Vorrichtung zum durchtrennenden Bearbeiten<br />

von Bauteilen aus sprödbrüchigem Material mit spannungsfreier<br />

Bauteillagerung<br />

Schutzrecht DE 102004024475 A1 (<strong>2005</strong>-12-01)<br />

Haupt, O.; Lange, B. : Verfahren und Vorrichtung zum Trennen<br />

von Halbleitermaterialien<br />

Schutzrecht WO 00<strong>2005</strong>115678 A1 (<strong>2005</strong>-12-08)<br />

Haupt, O.; Lange, B. : Verfahren und Vorrichtung zum Trennen<br />

von Halbleitermaterialien


5.5. Ausgründungen <strong>2005</strong><br />

H2B Photonics GmbH<br />

Geschäftsführung:<br />

Michael Haase, Oliver Haupt,<br />

Carsten Büsching<br />

Die H2B Photonics GmbH aus Garbsen wurde<br />

im Mai <strong>2005</strong> gegründet. Das Ziel des Unternehmens ist die Vermarktung<br />

einer laserbasierten Glasschneidetechnologie. Diese<br />

bisher weltweit einzigartige Trenntechnologie erlaubt das<br />

Trennen von Glaswerkstoffen in einem Arbeitsgang ohne nach<br />

geschaltete Brech- und Schleifprozesse. Das Verfahren beruht<br />

auf einer Mehrfachabsorptionstechnik, dem so genannten Multiple<br />

<strong>Laser</strong> Beam Absorption Verfahren. Die Schwerpunkte der<br />

H2B Photonics GmbH liegen auf der kundenspezifischen Entwicklung<br />

und Beratung für den Einsatz des MLBA Verfahrens.<br />

Umfassende Kenntnisse im Bereich der Glasbearbeitung und<br />

Beherrschung der MLBA Trenntechnologie zeichnen die Gründer<br />

der H2B Photonics GmbH aus.<br />

Das MLBA Verfahren wurde innerhalb wissenschaftlicher Arbeiten<br />

entwickelt, somit sind die Kompetenzen und das Prozesswissen<br />

um diese weltweit einmalige Trenntechnologie im Unternehmen<br />

konzentriert.<br />

Mit dem MLBA Verfahren wird Kunden aus der glasbe- und verarbeitenden<br />

Industrie die Möglichkeit gegeben, Glasbauteile in<br />

einem Arbeitsgang zu trennen, ohne das Bauteil mechanischen<br />

Belastungen und Zusatzwerkstoffen auszusetzen. Die mit dem<br />

<strong>Laser</strong> erzielte Kantenqualität führt zu einer erhöhten Bauteilfestigkeit,<br />

somit lassen sich Glasscheiben mehr als doppelt so<br />

weit durchbiegen, wie Glasscheiben mit herkömmlich erzeugten<br />

Trennkanten.<br />

Produktübersicht:<br />

• Realisierung von Basisschneidanlagen für unterschiedliche<br />

Einsatzbereiche, wie Displayglasfertigung, Automobilglas<br />

oder Architekturglas<br />

• Spezielles Reflektorsystem mit Temperatur-Sensor und<br />

Software zur Prozessoptimierung und Steuerung<br />

• Unterstützungsdienstleistung bei der Erstinstallation<br />

von Basiskomponenten<br />

• Unterstützungsdienstleistung für Prozessentwicklung<br />

und Anpassung auf spezielle Glassorten und Formate<br />

• Lizenzvergabe für das patentierte Verfahren<br />

Anwendungsbereiche:<br />

Displayglas, Glasprodukte im Architektur- und Designbereich,<br />

Automobilverglasung, Funktionsgläser<br />

H2B Photonics GmbH<br />

Schönebecker Allee 2<br />

30823 Garbsen<br />

Michael Haase, Oliver Haupt,<br />

Carsten Büsching<br />

Tel.: 0511/762-18250<br />

Fax.: 0511/762-18252<br />

E-Mail: info@h2b-photonics.de<br />

Web: www.h2b-photonics.de<br />

LZH <strong>Tätigkeitsbericht</strong> <strong>2005</strong><br />

53<br />

Forschungs- und<br />

Entwicklungsarbeiten<br />

<strong>2005</strong>


Forschungs- und<br />

Entwicklungsarbeiten<br />

<strong>2005</strong><br />

microLS GmbH<br />

Geschäftsführung:<br />

Dr.-Ing. S. Czerner<br />

Die microLS GmbH führt<br />

eine neue laserbasierte<br />

Technologie zur Fertigung von Funktionsprototypen in den<br />

Markt ein. Diese Funktionsprototypen werden im Bereich des<br />

Rapid Prototyping und des Rapid Manufacturing genutzt. Ein<br />

<strong>Laser</strong>strahl hoher Strahlqualität (M2 < 1,05) wird hierbei auf 12<br />

µm im Arbeitsbereich fokussiert. Durch eine geeignete Zuführung<br />

werden Metall- und/oder Keramikpulver in diesen Bereich<br />

geführt. Die <strong>Laser</strong>strahlung wird hierbei derart temperaturgeregelt,<br />

dass die Pulver entweder miteinander versintert oder<br />

verschweißt werden. Der Firmenname lehnt sich an die Verfahrensbezeichnung<br />

Mikro-<strong>Laser</strong>strahl-Sintern und Mikro-<strong>Laser</strong>strahl-Schweißen<br />

an.<br />

Die kleinsten derzeit erzielten Strukturauflösungen weisen eine<br />

Ausdehnung von 50x50x25 µm3 auf und liegen damit etwa<br />

eine Zehnerpotenz unter den besten auf dem Markt befindlichen<br />

Verfahren zum Rapid Prototyping von Metallbauteilen.<br />

Zusätzlich werden mit dem Verfahren derzeit im Schwerpunkt<br />

besonders nano-phasige Mikropulver verwendet.<br />

Der Anwendungsbereich:<br />

microLS®-Bauteile können im Prototyp- oder Werkzeugbereich<br />

eingesetzt werden. Die hohe Detailauflösung ermöglicht, in Einsatzbereiche<br />

vorzudringen, die bisher aufwendigen Verfahrenskombinationen<br />

wie beispielsweise dem Fräsen und Erodieren<br />

oder Gießen und Schleifen vorbehalten waren.<br />

Die Produktübersicht von microLS:<br />

• Auftragsarbeit zur Herstellung von metallischen<br />

Funktionsprototypen<br />

• Verkauf von Fertigungsanlagen für das Mikro-<strong>Laser</strong>strahl-<br />

Sintern und Mikro-<strong>Laser</strong>strahl-Schweißen<br />

• Kundenspezifische Anpassung und Verkauf von microLS<br />

Komponenten<br />

• Vertrieb von nano-phasigen Mikropulvern<br />

Anwendungsbereiche:<br />

Werkzeugbau, Formenbau, Medizintechnik, Implantate, Elektrotechnik,<br />

Sensorik<br />

54 LZH <strong>Tätigkeitsbericht</strong> <strong>2005</strong><br />

microLS GmbH<br />

Hollerithallee 8<br />

30419 <strong>Hannover</strong><br />

Dr.-Ing. S. Czerner<br />

Tel.: 0511 / 2788-348<br />

Fax.: 0511 / 2788-100<br />

E-Mail: info@microLS.com<br />

Web: www.microLS.com<br />

microLS®, die Technik zur schnellen Fertigung von<br />

metallischen und keramischen Präzisionsprototypen<br />

Einstufige Prozessführung<br />

Prototypenwerkzeug zur Prägung von Schrauben. Der <strong>Laser</strong>strahl wurde zur Herstellung<br />

auf 17 µm fokussiert. Es wurden 320 Sinterlagen aufgebaut (Porosität <<br />

0,1 %, ohne Nachinfiltration). Die Bauzeit für das Werkzeug beträgt 2,5 Stunden.


5.6. Preise und Auszeichnungen in <strong>2005</strong><br />

WLT-Preis für herausragende Leistungen auf<br />

dem Gebiet der Optischen Technologien<br />

Dr. Alexander Heisterkamp<br />

Juni <strong>2005</strong><br />

Der diesjährige Preis der Wissenschaftlichen Gesellschaft für<br />

<strong>Laser</strong>technik wurde Dr. Alexander Heisterkamp (LZH) für herausragende<br />

Leistungen auf dem Gebiet der Optischen Technologien<br />

verliehen.<br />

Durch Erfahrungsaustausch und teilweise gemeinsame Forschungs-<br />

und Entwicklungsprojekte der Institute ihrer Mitglieder<br />

beteiligt sich die WLT aktiv an der Umsetzung neuer Forschungsinitiativen.<br />

Ein besonderes Anliegen ist die Nachwuchsförderung.<br />

Als eine der Maßnahmen vergibt die WLT jährlich<br />

den WLT Preis an Nachwuchswissenschaftler.<br />

Kaiser-Friedrich-Forschungspreis <strong>2005</strong><br />

Dr. Alexander Heisterkamp<br />

Mai <strong>2005</strong><br />

Alexander Heisterkamp hat mit der Weiterentwicklung eines<br />

lasergestützten Mikroskopaufbaus einen entscheidenden Fortschritt<br />

für die Zellbiologie und medizinische Forschung geleistet.<br />

Die einmalige Technologie ermöglicht die äußerst schonende<br />

dreidimensionale Beobachtung zellulärer Vorgänge verbunden<br />

mit dem direkten Eingreifen bzw. Manipulieren von Zellbestandteilen<br />

im Innern einer lebenden Zelle.<br />

1. Preis der Stiftung Industrieforschung für wissenschaftlich<br />

fundierte und praxisnahe Arbeiten<br />

Dr.-Ing. Stephan Barcikowski<br />

Oktober <strong>2005</strong><br />

Für seine Dissertation „<strong>Laser</strong>strahltrennen von Werkstoffen<br />

aus Holz“ wurde Dr.-Ing. Stephan Barcikowski von der Stiftung<br />

Industrieforschung ausgezeichnet. Bei der Preisverleihung in<br />

Bonn-Bad Godesberg am 11.10. <strong>2005</strong> erhielt er den „1. Preis für<br />

wissenschaftliche Arbeiten <strong>2005</strong>“.<br />

Preis für außerordentliche Studienleistungen im<br />

Studienjahr <strong>2005</strong> des Fachbereichs Versorgungstechnik<br />

der FH Braunschweig/Wolfenbüttel<br />

Dipl.-Ing. Anne Hahn<br />

November <strong>2005</strong><br />

LZH <strong>Tätigkeitsbericht</strong> <strong>2005</strong><br />

55<br />

Forschungs- und<br />

Entwicklungsarbeiten<br />

<strong>2005</strong>


Forschungs- und<br />

Entwicklungsarbeiten<br />

<strong>2005</strong><br />

5.7. Habilitationen, Promotionen, Diplomarbeiten und Projektarbeiten in <strong>2005</strong><br />

Habilitation<br />

Dr.-Ing. habil. Andreas Ostendorf Juni 05<br />

<strong>Laser</strong> als Werkzeug für die Mikro- und Nanostrukturierung<br />

Promotionen<br />

Dr. rer. nat. Birte Jansen Januar 05<br />

Bearbeitung von Kontaktlinsen mit dem <strong>Laser</strong> zur Korrektur der<br />

Presbyopie<br />

Dr. Michael Tröbs Februar 05<br />

<strong>Laser</strong>entwicklung und Stabilisierung für den weltraumgestützten<br />

interferometrischen Gravitationswellendetektor LISA<br />

Dr.-Ing. Andreas Feld März 05<br />

<strong>Laser</strong>gestützte und spektroskopische Identifikationsverfahren<br />

für das rohstoffliche Textilrecycling<br />

Dr.-Ing. Leo-Alexander von Busse Juni 05<br />

<strong>Laser</strong>durchstrahlschweißen von Thermoplasten: Werkstoffeinflüsse<br />

und Wege zur optimierten Prozessführung<br />

Dr.-Ing. Thorsten Bauer Juni 05<br />

Abtragen bioresorbierbarer Magnesium-Werkstoffe ultrakurzer<br />

<strong>Laser</strong>pulse<br />

Dr.-Ing. Stefan Czerner Juni 05<br />

Schmelzbaddynamik beim <strong>Laser</strong>strahl-Wärmeleitungsschweißen<br />

von Eisenwerkstoffen<br />

Dr.-Ing. Oliver Meier August 05<br />

<strong>Laser</strong>strahlschweißen hochfester Stahlfeinbleche mit<br />

prozessintegrierter induktiver Wärmebehandlung<br />

Dr.-Ing. Günter Kamlage Oktober 05<br />

Mikrobohren mit ultrakurzen <strong>Laser</strong>pulsen<br />

Dr.-Ing. Jörg Werhahn November 05<br />

Methoden der Bauteilkalibrierung beim räumlichen<br />

<strong>Laser</strong>strahlschneiden<br />

Dr. Holger Hundertmark November 05<br />

Erbium-Faserlaser für einen Frequenzkamm bei 1560 nm<br />

56 LZH <strong>Tätigkeitsbericht</strong> <strong>2005</strong><br />

Diplomarbeiten<br />

Dipl.-Phys. Lars Jensen August 05<br />

Charakterisierung von <strong>Laser</strong>optiken im infraroten<br />

Spektralbereich<br />

Dipl.-Ing. Dominik Tautz Mai 05<br />

Anpassung eines softwarebasierten Regelungssystems<br />

an einen laserbasierten Glastrennprozess<br />

M.Sc. Satyanarayana Gollapudi Februar 05<br />

Modification of functional surfaces of polymers<br />

using UV laser radiation<br />

Dipl.-Ing. Peter Kallage September <strong>2005</strong><br />

Konzeption, 3D-Modellierung und Aufbau eines Systems<br />

zum handgeführten teilmechanisierten <strong>Laser</strong>strahlhärten<br />

Dipl.-Ing. Vadim Rein März 05<br />

Entwicklung und Konstruktion einer lasergestützten<br />

3D-Mikrobearbeitungsanlage nach industriellem Standard<br />

Dipl.-Ing. Thomas Rau November 05<br />

Identifikation von Optimierungspotentialen für das<br />

Einwachsverhalten von Implantaten in Knochengewebe<br />

Dipl.-Phys. Imke Land Februar 05<br />

Mikromaterialbearbeitung von Zirkoniumdioxid<br />

mit ultrakurzen <strong>Laser</strong>pulsen<br />

Dipl.-Phys. Claudia Geissler April 05<br />

Aufbau und Erprobung eines optischen<br />

Kohärenz-Tomographen mit einer fs-Strahlquelle<br />

Dipl.-Phys. Judith Baumgart Juni 05<br />

Realisierung eines Multiphotonen-Mikroskops für die<br />

Zellchirurgie<br />

Dipl.-Phys. Agnes Stolte November 05<br />

Netzhautschädigungspotential von <strong>Laser</strong>starhlung in der<br />

Refraktiven Augenchirurie während der fs-LASIK<br />

Dipl.-Phys. Nicole Radicke November 05<br />

Aufbau eines OCT-gestützten Laryngoskops zur Analyse der<br />

Stimmlippenstruktur<br />

Dipl.-Phys. Babak Sabbagh-Amirkhizi März 05<br />

Entwicklung eines kompakten und preiswerten <strong>Laser</strong>systems<br />

für die Bearbeitung von Zahnhartgewebe


Dipl.-Ing. Michael Fromm Oktober 05<br />

Uuntersuchungen zur Flexibilitätssteigerung der Augenlinse in<br />

der Presbyopiebehandlung mittels fs-<strong>Laser</strong><br />

Dipl.-Ing. Anne Hahn November 05<br />

Charakterisierung und Generierung von Nanopartikeln mittels<br />

Femtosekunden-<strong>Laser</strong>strahlabtragen<br />

Projektarbeiten<br />

cand. mach. Nils Weidlich September 05<br />

Untersuchungen zum Versagen von Chromschichten durch<br />

thermomechanische Belastung<br />

cand. mach. Nils Weidlich März 05<br />

Theoretische Grundlagen der Diffusion und<br />

des Kornwachstums beim <strong>Laser</strong>strahl-Nitrieren von Titan<br />

cand. mach. Christian Becker November 05<br />

Konstruktion eines Induktors zur Wärmebehandlung von<br />

zweidimensionalen Schweißnähten<br />

cand. mach. Sonja Dudziak September 05<br />

Untersuchungen zur Ermittlung eines geeigneten Treibmittels<br />

zur laserinduzierten Herstellung zellularer Titanstrukturen<br />

LZH <strong>Tätigkeitsbericht</strong> <strong>2005</strong><br />

57<br />

Forschungs- und<br />

Entwicklungsarbeiten<br />

<strong>2005</strong>


Forschungs- und<br />

Entwicklungsarbeiten<br />

<strong>2005</strong><br />

5.8. Mitarbeit in Gremien – Mitglied in Netzwerken<br />

Das LZH ist in folgenden Gremien tätig:<br />

• Arbeitskreis Deutscher <strong>Laser</strong>medizin-Zentren (ADL)<br />

• Arbeitsausschuss: <strong>Laser</strong><br />

• Arbeitskreis 018 AK1 „Begriffe, Prüfgeräte<br />

und Prüfverfahren“<br />

• Arbeitskreis 018 AK2 „Optische Komponenten<br />

und Werkstoffe“<br />

• Arbeitskreis 018 AK3 „Systeme und Schnittstellen“<br />

• Arbeitsausschuss: Messverfahren für die Optik<br />

• Normenausschuss AA 03 „Dünne Schichten für die Optik“<br />

• CEN/TC 123: ”<strong>Laser</strong>s and laser-related equipment”<br />

• C.I.R.P. International Institution for<br />

Production Engineering Research<br />

• Deutsches Institut für Normung:<br />

Normenausschuss Feinmechanik und Optik<br />

• Deutsche Gesellschaft für Holzforschung<br />

• Fachausschuss 5 „Holzforschung“<br />

• Deutsche Gesellschaft für Materialkunde e.V. (DGM)<br />

• Deutsche Keramische Gesellschaft e.V. (DKG)<br />

• Deutscher Verband Schweißtechnik (DVS)<br />

• Fachausschuss 1 „Metallurgie und Werkstofftechnik“<br />

• Fachausschuss 2 „Thermische Beschichtungsverfahren<br />

und Autogentechnik“<br />

• Fachausschuss 5 „Sonderschweißverfahren“<br />

• Fachausschuss 6 „Strahlverfahren“<br />

• Fachausschuss 7 „Löten“<br />

• Fachausschuss 8 „Klebtechnik“<br />

• Fachausschuss 9 „Konstruktion und Berechnung“<br />

• Fachausschuss 10 „Mikroverbindungstechnik“<br />

• Fachausschuss 11 „Kunststoff-Fügen“<br />

• Fachausschuss Q6 „Arbeitssicherheit und Umweltschutz“<br />

• Deutsches <strong>Zentrum</strong> für Fahrzeugkomponenten<br />

und -systeme (ZFKS), <strong>Hannover</strong><br />

• Europäische Forschungsgesellschaft Dünne<br />

Schichten e.V. (EFDS)<br />

• Arbeitskreis „Tribologische Schichten“<br />

• Arbeitskreis „OPTISCHE DÜNNE SCHICHTEN“<br />

• Europäische Forschungsgesellschaft<br />

Blechverarbeitung e.V. (EFB)<br />

• European <strong>Laser</strong> Institute (ELI)<br />

58 LZH <strong>Tätigkeitsbericht</strong> <strong>2005</strong><br />

• European Optical Society (EOS)<br />

• European Society for Precision- and<br />

Nanotechnolgy (EUSPEN)<br />

• FABO – Fachausschuss Beschichtung für die Optik<br />

und Optoelektronik<br />

• Forschungsgemeinschaft Technik und Glas e.V. (FTG)<br />

• Forschungsvereinigung Werkzeugmaschinen und<br />

Fertigungstechnik (FWF)<br />

• FOSTA – Forschungsvereinigung Stahl<br />

• Innovationszentrum Niedersachsen GmbH<br />

• Informationsdienst Wissenschaft e.V. (idw)<br />

• Institut der Niedersächsischen Wirtschaft e.V.<br />

• International Organization for Standardization,<br />

ISO/TC172/SC9<br />

• WG6 “Optical Components and their Test Methods”<br />

• IVAM Mikrostrukturinitiative NRW<br />

• <strong>Laser</strong> Institute of America (LIA)<br />

• PhotonicNet GmbH<br />

• Schweißtechnische Lehr- und<br />

Versuchsanstalt <strong>Hannover</strong> (SLV)<br />

• Stiftung Industrieforschung<br />

• Tibb – Junge Technologien in der beruflichen Bildung e.V.<br />

• Verein Deutscher Ingenieure (VDI)<br />

• WLT – Wissenschaftliche Gesellschaft <strong>Laser</strong>technik e.V.<br />

• WAW – Wissenschaftlicher Arbeitskreis für<br />

Werkstofftechnik e.V.<br />

• <strong>Zentrum</strong> für Biomedizintechnik der<br />

Universität <strong>Hannover</strong> (zbm)<br />

• <strong>Zentrum</strong> für Biophotonik <strong>Hannover</strong><br />

• <strong>Zentrum</strong> für Festkörperchemie und neue Materialien (ZFM)<br />

• <strong>Zentrum</strong> für Hochleistungsfügetechnik (zhf), <strong>Hannover</strong><br />

• 3-D MID e.V. Forschungsvereinigung<br />

Räumliche Elektronische Baugruppen


6. Aus- und Weiterbildung im LZH<br />

Kurzbeschreibung<br />

Das LZH bietet kostenfreie laserspezifische Vorlesungen und<br />

Ausbildung an, für:<br />

• Studentinnen und Studenten der FH<strong>Hannover</strong><br />

• Studentinnen und Studenten der UNI <strong>Hannover</strong><br />

• Fachschüler der Technikerschule <strong>Hannover</strong><br />

Durch den erfolgreichen Besuch der Vorlesungen <strong>Laser</strong>physik,<br />

<strong>Laser</strong>materialbearbeitung und <strong>Laser</strong>medizintechnik kann das<br />

„<strong>Laser</strong>-Zertifikat“ erworben werden.<br />

Alle Vorlesungen sind als Studienleistung von der Universität<br />

<strong>Hannover</strong> anerkannt und mit jeweils 6 Credit Points ausgestattet.<br />

Studienarbeiten und Diplomarbeiten werden in Kooperation<br />

mit der Universität <strong>Hannover</strong> am LZH durchgeführt.<br />

Zielgruppe: Studierende an der Universität, Fachhochschule<br />

und Technikerschule in <strong>Hannover</strong><br />

Dauer: Je ein Semester oder als Blockveranstaltungen<br />

Abschluss: Studiennachweis / <strong>Laser</strong>-Zertifikat<br />

Kosten: keine<br />

Ausbildung am <strong>Laser</strong> durch das<br />

technische Fachpersonal des LZH<br />

Die praktische Ausbildung an <strong>Laser</strong>anlagen ist fester Bestandteil<br />

der Lehrgänge der LZH <strong>Laser</strong> Akademie und des <strong>Laser</strong> <strong>Zentrum</strong>s<br />

<strong>Hannover</strong>. Das Angebot der LZH <strong>Laser</strong> Akademie konzentriert<br />

sich auf die Aus- und Weiterbildung von Mitarbeitern aller<br />

Unternehmensebenen auf dem Gebiet der <strong>Laser</strong>technik und<br />

optischen Technologien. Wobei es sich bei den vom LZH organisierten<br />

Veranstaltungen um laserspezifische Vorlesungen<br />

handelt, die an Studierende der Universität, Fachhochschule<br />

und der Technikerschule <strong>Hannover</strong> gerichtet sind. Der Umgang<br />

mit den komplexen Anlagen lässt sich nicht ausschließlich mit<br />

Jörg Heineker (Festkörperlaser)<br />

Veranstaltung<br />

• „Wahlpflichtfach <strong>Laser</strong>technik“, Vorlesung und Übung, für<br />

Techniker in der Ausbildung der Technikerschule <strong>Hannover</strong><br />

• „Physikalische Aspekte der <strong>Laser</strong>technik“ Vorlesung und<br />

Übung, für Studentinnen und Studenten der UNI und der FH<br />

<strong>Hannover</strong><br />

• „<strong>Laser</strong>materialbearbeitung“, Vorlesung, Übung und Exkursion,<br />

für Studentinnen und Studenten der UNI und der FH <strong>Hannover</strong><br />

• „Grundlagen der <strong>Laser</strong>technik und ihre Anwendung in der<br />

Biomedizintechnik“, Vorlesung, Übung und Exkursion, für Studentinnen<br />

und Studenten der UNI <strong>Hannover</strong><br />

• „<strong>Laser</strong>medizin“, Vorlesung, Übung und Exkursion,<br />

für Studentinnen und Studenten der UNI <strong>Hannover</strong><br />

Kontakt<br />

Studienbezogene Ausbildung<br />

Dipl.-Berufspd. Klaus Raebsch<br />

Tel: +49 (0)511 277-1734<br />

E-mail: k.raebsch@lzh.de<br />

theoretischen Unterrichteinheiten vermitteln - hier bedarf es<br />

der kompetenten Unterweisung durch das technische Personal<br />

des LZH, das sich engagiert in der Aus- und Weiterbildung einbringt.<br />

In den Schulungen erläutern die Techniker Gerald Gärtner, Bernd<br />

Grosche, Jörg Heineker, Markus Henkel und Matthias Schrader<br />

den Aufbau und die Funktionsweise der Gas- und Festkörperlaser.<br />

Sie vermitteln wichtiges Know-how zur Optimierung von Prozessparametern<br />

für Schneid- und Schweißprozesse und geben<br />

den Teilnehmern mit Ihrem umfangreichen Erfahrungswissen<br />

wertvolle Tipps für die betriebliche Praxis mit auf den Weg.<br />

Das Ineinandergreifen von Theorie und Praxis gestattet eine<br />

optimale und umfassende Vorbereitung der Schulungsteilnehmer<br />

auf die Arbeit an <strong>Laser</strong>anlagen. Dem Engagement der<br />

Techniker ist es zu verdanken, dass der für die Schulungen sehr<br />

bedeutende praktische Anteil, einen hohen Standard bietet und<br />

demzufolge die Teilnehmer optimal auf die Anforderungen bei<br />

ihrer künftigen Arbeit an <strong>Laser</strong>anlagen vorbereitet. Denn erst<br />

die Koppelung theoretischer Kenntnisse mit der Einweisung in<br />

den Praxisbetrieb, kann im Umgang mit dem <strong>Laser</strong> eine umfassende<br />

Ausbildung der Teilnehmer gewährleisten.<br />

LZH <strong>Tätigkeitsbericht</strong> <strong>2005</strong><br />

59<br />

Ausbildung<br />

im LZH


Ausbildung<br />

im LZH<br />

LZH <strong>Laser</strong> Akademie<br />

Das umfangreiche Angebot an Seminaren,<br />

Workshops und Lehrgängen im Bereich der<br />

<strong>Laser</strong>technik wurde im Geschäftsjahr <strong>2005</strong><br />

durch neue Seminare erweitert. So wurden<br />

u. a. Seminare zu den Themen Kunststoffbearbeitung<br />

mit dem <strong>Laser</strong>, Six Sigma und Technisches Englisch<br />

entwickelt und durchgeführt.<br />

Auch bei den firmenspezifischen Schulungen konnte eine deutlich<br />

gestiegene Nachfrage verzeichnet werden. Von besonderem<br />

Interesse für Unternehmen waren hier betriebsbezogene Fragestellungen<br />

der Prozesstechnik und des Werkstoffverhaltens.<br />

Markus Henkel (Festkörper- und CO2-<strong>Laser</strong>)<br />

Neben der Durchführung des vielseitigen Qualifizierungsangebots<br />

wirkt die LZH <strong>Laser</strong> Akademie in nationalen und internationalen<br />

Projekten mit. Von besonderer regionaler Bedeutung<br />

ist die Weiterbildungsoffensive <strong>Laser</strong>technik und Biophotonik<br />

in Niedersachsen, die den Aufbau einer Weiterbildungsinfrastruktur<br />

für niedersächsische KMU zum Ziel hat. Das vom BMBF<br />

geförderte und mit dem Institut für Mikrotechnologie der Universität<br />

<strong>Hannover</strong> gemeinsam durchgeführte Projekt ProfIS<br />

befasst sich mit der Anerkennung beruflicher Kompetenzen auf<br />

Hochschulstudiengänge. Im Rahmen des europäischen Projektes<br />

Launch-Micro besteht die Aufgabe darin, qualifizierungsrelevante<br />

Entwicklungsinhalte zur Mikrobearbeitung zu identifizieren<br />

und nutzbar zu machen.<br />

Weiterbildungsoffensive <strong>Laser</strong>technik und Biophotonik<br />

in Niedersachsen<br />

Projektlaufzeit: 01.05.05 – 31.12.06<br />

Ziel: Aufbau einer bedarfsgerechten Weiterbildungsinfrastruktur<br />

für den Technologietransfer mit der Absicht, die Wettbewerbsfähigkeit<br />

der Unternehmen zu sichern und Arbeitsplätze<br />

in Niedersachsen zu erhalten bzw. zu schaffen.<br />

Projektmittelgeber: Europäische Union (ESF)<br />

60 LZH <strong>Tätigkeitsbericht</strong> <strong>2005</strong><br />

ProfIS<br />

Projektlaufzeit: 01.10.05 – 31.12.07<br />

Ziel: Entwicklung eines Verfahrens zur Bewertung nach einem<br />

Leistungspunktesystem für die Anerkennung beruflicher Kompetenzen<br />

auf Hochschulstudiengänge.<br />

Projektmittelgeber: Bundesministerium für Bildung und Forschung<br />

Launch-Micro<br />

Projektlaufzeit: 01.10.05 – 30.09.09<br />

Aufgabe: Identifikation und Spezifikation von Qualifizierungsinhalten<br />

sowie Entwicklung entsprechender Qualifizierungsmodule.<br />

Projektmittelgeber: Europäische Union<br />

English Refresher - Technical<br />

Dieses Kommunikationstraining bietet praktikable sprachliche<br />

Werkzeuge zur Steigerung der Sprechfertigkeit und Ausdrucksfähigkeit.<br />

Es vermittelt Sicherheit beim Formulieren technischer<br />

Sachverhalte und Prozesse und befähigt die Teilnehmerinnen<br />

und Teilnehmer, technisches Englisch korrekt und variantenreich<br />

im Umgang mit internationalen Kunden und Partnern<br />

anzuwenden.<br />

Fügen von Kunststoffen mit dem <strong>Laser</strong><br />

Auf dem Gebiet der Verbindungstechniken für komplexe Kunststoffbauteile<br />

hat das <strong>Laser</strong>durchstrahlschweißen eine wesentliche<br />

Bedeutung und nimmt zunehmend einen festen Platz in<br />

der Reihe der industriell relevanten Kunststofffügeverfahren<br />

ein. Das Seminar spannt den Bogen von den Grundlagen und<br />

Konzepten des <strong>Laser</strong>durchstrahlschweißens über Berichte aus<br />

der industriellen Anwendung und Verfahrensumsetzung in der<br />

Praxis bis hin zur Vorstellung neuester Verfahrenskonzepte.<br />

Theorie des systematischen Erfindens<br />

Im Rahmen dieses Seminars lernen die Teilnehmer die Theorie<br />

des systematischen Erfindens (TRIZ) kennen. Es werden Innovationstechniken<br />

vorgestellt, die eine kundenorientierte Produktentwicklung<br />

unterstützen und das road mapping eines systematischen<br />

Erfindungsprozesses ermöglichen.<br />

EMO Anwenderforum <strong>Laser</strong>technik<br />

Der <strong>Laser</strong> ist aufgrund seiner Leistungsfähigkeit in vielen Fertigungsprozessen<br />

als innovatives Werkzeug etabliert. Ob im<br />

Bereich der Fahrzeugtechnik, der Konsumgüter oder des Anlagen-<br />

und Maschinenbaus ist die Optimierung dieses Werkzeuges<br />

für den Gesamtprozess essentiell. Das Anwenderforum<br />

<strong>Laser</strong>technik im Rahmen der EMO, das in Kooperation mit<br />

Optech Consulting ausgerichtet wurde, bot den Teilnehmern<br />

eine Übersicht über die Einbindung von <strong>Laser</strong>n in moderne Fertigungsprozesse.


When High-Tech meets Glass –<br />

Innovative Glasbearbeitung mit dem <strong>Laser</strong><br />

Dieses Seminar verdeutlicht an ausgewählten Beispielen die<br />

vielfältigen Einsatzmöglichkeiten des <strong>Laser</strong>s in der Glasbearbeitung<br />

und stellt aktuelle Neuentwicklungen und Trends vor.<br />

Angesprochen sind Entwicklungsingenieure, Prozess- und Produktverantwortliche<br />

der glasverarbeitenden Industrie und der<br />

Zulieferindustrie sowie dem verbundenen Maschinenbau.<br />

<strong>Laser</strong>schutzbeauftragter für technische Anwendungen<br />

Für den Betrieb von <strong>Laser</strong>einrichtungen der Klassen 3R, 3B<br />

oder 4 muss, nach Vorschrift der Berufsgenossenschaften, ein<br />

sachkundiger <strong>Laser</strong>schutzbeauftragter benannt werden. Dieses<br />

Seminar vermittelt die notwendige Sachkunde entsprechend<br />

den berufsgenossenschaftlichen Vorgaben und bietet darüber<br />

hinaus nützliche Hinweise und Anregungen für die betriebliche<br />

Umsetzung und Praxis.<br />

Klassifizierung und Sicherheit von <strong>Laser</strong>anlagen<br />

Dieser Workshop vermittelt theoretische und praktische Kenntnisse<br />

zur <strong>Laser</strong>sicherheit. Mögliche Gefährdungen sowie die<br />

sicherheitsgerechte Gestaltung von Komponenten von <strong>Laser</strong>anlagen,<br />

wie auch der Gesamtanlage, werden thematisiert und<br />

praktische Lösungsmöglichkeiten gemeinsam erarbeitet und<br />

erörtert. Die Veranstaltung richtet sich an <strong>Laser</strong>schutzbeauftragte,<br />

Fachkräfte für Arbeitssicherheit und andere Personen,<br />

die für den sicheren Betrieb von <strong>Laser</strong>anlagen verantwortlich<br />

sind.<br />

<strong>Laser</strong>schutzbeauftragter für medizinische Anwendungen<br />

Die Berufsgenossenschaftliche Zentrale für Sicherheit und<br />

Gesundheit (BGZ) schreibt für Praxen und Krankenhäusern, in<br />

denen mit <strong>Laser</strong>n gearbeitet wird, die Anwesenheit eines sachkundigen<br />

<strong>Laser</strong>schutzbeauftragten vor. Für diese Zielgruppe<br />

bietet die LZH <strong>Laser</strong> Akademie ein auf die medizinischen Anwendungen<br />

abgestimmtes Seminar zum Erwerb der Sachkunde an.<br />

Bernd Grosche (Excimer-<strong>Laser</strong>)<br />

Matthias Schrader (CO2-<strong>Laser</strong>)<br />

<strong>Laser</strong>strahlfachkraft nach Richtlinie DVS 1187<br />

Diese Ausbildung richtet sich an qualifizierte Facharbeiter, Meister<br />

und Techniker, die für die Bedienung und Einsatzbereitschaft<br />

komplexer <strong>Laser</strong>anlagen verantwortlich sind oder werden. Der<br />

Lehrgang ist auch für Ingenieure und Fertigungsleiter interessant,<br />

die grundlegende und umfassende Kenntnisse über den<br />

Einsatz der <strong>Laser</strong>technologie in der Materialbearbeitung erhalten<br />

wollen. Die Ausbildung wird in den Fachrichtungen Schneidtechnik,<br />

Schweißtechnik und Oberflächentechnik angeboten.<br />

Jeder Lehrgang schließt mit einer theoretischen und praktischen<br />

Prüfung ab. Mit erfolgreicher Teilnahme wird die Qualifikation<br />

„<strong>Laser</strong>strahlfachkraft“ nach Ri-DVS 1187 erlangt.<br />

Anpassungsweiterbildung <strong>Laser</strong>technologie<br />

Bereits seit 1998 wird diese Qualifizierungsmaßnahme in<br />

Zusammenarbeit mit der Bundesanstalt für Arbeit erfolgreich<br />

durchgeführt. Im Rahmen einer 12-monatigen Vollzeitausbildung<br />

werden arbeitslose Meister, Techniker und Ingenieure<br />

auf dem Gebiet der <strong>Laser</strong>technologie fortgebildet und für eine<br />

Beschäftigung in Industrie oder Handwerk vorbereitet.<br />

<strong>Laser</strong> Labor „Discover Light“<br />

Das im vergangenen Jahr mit Unterstützung der Stiftung Niedersachsenmetall,<br />

der TUI-Stiftung und den Unternehmen<br />

Sennheiser und SIAG eröffnete Schüler-Labor „Discover Light“<br />

erfreut sich einer großen Resonanz: Über 360 Schülerinnen und<br />

Schüler besuchten das <strong>Laser</strong> Labor und entdeckten die Welt des<br />

Lichts. Ein besonderes „Highlight“ war der Bau eines Stickstofflasers<br />

durch den Jugend-Technik-Club der St. Ursula-Schule,<br />

der im Rahmen einer Kooperation realisiert wurde. Das <strong>Laser</strong><br />

Labor bietet die Möglichkeit Experimente durchzuführen und<br />

im Rahmen von Fachvorträgen und Demonstrationen industrieller<br />

<strong>Laser</strong>anwendungen die <strong>Laser</strong>technik in anschaulicher Weise<br />

zu verstehen. Mit diesem Angebot wird ein großes Interesse an<br />

natur- und ingenieurwissenschaftlichen Berufsfeldern geweckt.<br />

LZH <strong>Tätigkeitsbericht</strong> <strong>2005</strong><br />

61<br />

Ausbildung<br />

im LZH


Messen <strong>2005</strong><br />

7. Messen<br />

Messebeteiligungen <strong>2005</strong><br />

Im Jahr <strong>2005</strong> hat das LZH an folgenden Messen teilgenommen:<br />

• Congress Industrielle Oberflächentechnik:<br />

22.–23.02. <strong>2005</strong> in Braunschweig<br />

• <strong>Hannover</strong> Messe: 11.–15.04. <strong>2005</strong> in <strong>Hannover</strong><br />

• <strong>Laser</strong> Messe: 13.–16.06. <strong>2005</strong> in München<br />

• Schweißen und Schneiden: 12.–15.09. <strong>2005</strong> in Essen<br />

• Mikrosystemtechnik: 10.–12.10. <strong>2005</strong> in Freiburg<br />

• Productronica: 15.–18.11. <strong>2005</strong> in München<br />

Congress Industrielle Oberflächentechnik<br />

22.–23.02. <strong>2005</strong> in Braunschweig<br />

Im Rahmen des Congresses Industrielle Oberflächentechnik hat<br />

das <strong>Laser</strong> <strong>Zentrum</strong> <strong>Hannover</strong> e.V. optische Komponenten die<br />

mit Ionen Strahl Sputter (IBS) –verfahren, IAD Prozessen und<br />

konventionellen Methoden für die Spektralbereich vom VUV bis<br />

MIR hergestellt worden sind ausgestellt.<br />

<strong>Hannover</strong> Messe<br />

11.–15.04. <strong>2005</strong> in <strong>Hannover</strong>, Halle 15, Stand F 34<br />

Auf der <strong>Hannover</strong> Messe (11.–15.04. <strong>2005</strong>) präsentierte das<br />

<strong>Laser</strong> <strong>Zentrum</strong> <strong>Hannover</strong> e.V. (LZH) den innovativen, produktionsorientierten<br />

Einsatz des <strong>Laser</strong>s, von der Mikrobearbeitung<br />

bis zum Glastrennen. Die verschiedensten Verfahren wie Schneiden,<br />

Bohren und Schweißen für unterschiedliche Materialien<br />

wie Eisen- und Nichteisenmetalle, Kunststoffe, Silizium oder<br />

Glas spiegelten die Vielfalt der Forschungs- und Entwicklungsaktivitäten<br />

am LZH wider.<br />

Messebesucher konnten eines der kleinsten Bilder der Welt<br />

(eine nur pixelgroße Grafik mit einer Auflösung von 60.000<br />

DPI) sehen.<br />

Ausstellungsschwerpunkte:<br />

• <strong>Laser</strong>mikrobearbeitung<br />

• <strong>Laser</strong>schweißen von Kranauslegern<br />

62 LZH <strong>Tätigkeitsbericht</strong> <strong>2005</strong><br />

• Glasbearbeitung mit dem <strong>Laser</strong><br />

• Remote Welding<br />

• Auftragsschweißen mit modularem <strong>Laser</strong>kopf<br />

LASER <strong>2005</strong> World of Photonics<br />

13.–16.06. <strong>2005</strong> in München, Halle B3, Stand 302<br />

Auf der <strong>Laser</strong> Messe in München präsentierte das LZH ein breites<br />

Spektrum seiner Forschungskompetenzen, von der <strong>Laser</strong>entwicklung<br />

über Optikkomponenten bis zur System- und Prozesstechnik.<br />

Schwerpunkt der Exponate in diesem Jahr war die<br />

Präzisionsbearbeitung mit dem <strong>Laser</strong>.<br />

Mikro- und Nanobearbeitung<br />

Die moderne <strong>Laser</strong>technik ist das Werkzeug für präzise und<br />

reproduzierbare Mikromaterialbearbeitung. Das LZH informierte<br />

über die neuesten Entwicklungen in der <strong>Laser</strong>technik im<br />

Bereich der Mikro- und Nanomaterialbearbeitung, unter anderem<br />

die materialschonende „kalte“ <strong>Laser</strong>materialbearbeitung<br />

mit Femtosekundenlasern oder die Herstellung von kleinsten<br />

Nanopartikeln für Oberflächenbeschichtungen.


Präzises Glastrennen mit dem <strong>Laser</strong><br />

Mit dem vom LZH entwickelten Glastrennverfahren, das<br />

sogenannte Multiple <strong>Laser</strong> Beam Absorption Cutting (MLBA<br />

Cutting), kann Glas berührungslos und sauber (ohne Splitter-<br />

Mikrorissbildung) bearbeitet werden. In flexibler Weise können<br />

sowohl dickwandige Gläser als auch Funktionsgläser für die<br />

High-Tech-Branchen mit hohen Kantenqualitäten geschnitten<br />

werden. Eine kontrollierte Rissführung ermöglicht hierbei sogar<br />

das Schneiden komplexer Konturen.<br />

Präzision in der <strong>Laser</strong>entwicklung<br />

Manche Anwendungen, vor allem in der Mikrobearbeitung und<br />

in der Mess- und Medizintechnik, erlangen <strong>Laser</strong> mit besonderen<br />

Spezifikationen. Das LZH entwickelt, konzipiert und konstruiert<br />

<strong>Laser</strong>, die relativ hohe Leistungen mit noch höheren Genauigkeiten<br />

kombinieren. Die Kompetenzen des LZH im Bereich der<br />

<strong>Laser</strong>entwicklung wurden sowohl durch <strong>Laser</strong>systeme wie auch<br />

durch Softwaretools auf dem Stand präsentiert.<br />

Optische Beschichtungen für optimale Ergebnisse<br />

Am LZH werden in Zusammenarbeit mit der Industrie optische<br />

Beschichtungen für Anwendungen vom VUV bis zum mittleren<br />

Infraroten Spektralbereich entwickelt und hergestellt. Auch die<br />

Beschichtung von Optiken für Femtosekundenlaser wurde am<br />

LZH-Stand thematisiert, denn nur mit optimierten Optiken ist<br />

die Präzisionsbearbeitung möglich. Daneben wurden am LZH<br />

geeignete Charakterisierungsverfahren für Beschichtungen<br />

konzipiert und optimiert.<br />

Ausstellungsschwerpunkte:<br />

• <strong>Laser</strong>nanobearbeitung<br />

• <strong>Laser</strong>mikrobearbeitung<br />

• Hochleistungslaser<br />

• Faserlaser<br />

• Fasergekoppelter Festkörperlaser<br />

• Glasbearbeitung mit dem <strong>Laser</strong><br />

• Remote Welding<br />

• <strong>Laser</strong>optiken<br />

• Dünnschichtfilter<br />

• <strong>Laser</strong>schweißen von Kranauslegern<br />

• Auftragsschweißen mit modularem <strong>Laser</strong>kopf<br />

• Handlaser zum Schneiden<br />

Schweißen und Schneiden<br />

12.–17.09. <strong>2005</strong> in Essen, Halle 9.1, Stand 139<br />

INNOVATIONSFORUM<br />

Während der Internationalen Fachmesse Schweißen & Schneiden<br />

<strong>2005</strong> wurde durch die Forschungsvereinigung des DVS ein<br />

Innovationsforum veranstaltet, bei dem rund 30 Forschungsinstitute<br />

aktuelle Ergebnisse aus der fügetechnischen Gemeinschaftsforschung<br />

vorgestellt haben.<br />

Innovationsforum auf der „Schweißen und Schneiden“<br />

In diesem Rahmen präsentierte das LZH die neuesten Entwicklungen<br />

zum <strong>Laser</strong>strahlschweißen von Titanwerkstoffen, robotergeführten<br />

Remote-Welding, <strong>Laser</strong>-Durchstrahlschweißen<br />

von thermoplastischen Polymeren sowie zur Erhöhung der Prozessstabilität<br />

beim <strong>Laser</strong>strahlschweißen durch hochfrequentes<br />

Strahlpendeln. Darüber hinaus wurden innovative Ansätze der<br />

handgeführten <strong>Laser</strong>materialbearbeitung zur Reparatur von<br />

Strukturen aus höherfesten Stahlwerkstoffen im Automobilbau<br />

sowie zum Rückbau kerntechnischer Anlagen vorgestellt.<br />

Im Rahmen eines täglichen Vortragsprogramms hatten Fachleute<br />

und interessierte Besucher außerdem die Möglichkeit, die<br />

genannten Themen direkt mit den jeweiligen Wissenschaftlern<br />

zu diskutieren.<br />

Mikrosystemtechnik Kongress und Messe<br />

10.–12.10. <strong>2005</strong> in Freiburg, Stand 09<br />

Die immer größer werdende<br />

Bedeutung der Mikro- und<br />

Nanotechnologie wurde von<br />

BMBF und VDE durch die<br />

erstmalige Veranstaltung des<br />

Mikrosystemtechnik Kongresses<br />

und der Mikrosystemtechnik<br />

Messe in Freiburg vom 10.<br />

bis 12.10. <strong>2005</strong> Rechnung<br />

getragen. Das LZH präsentierte sich auf einem eigenen Stand<br />

mit Ausstellungstücken aus der Mikro- und Nanotechnologie.<br />

Es zeigte sich, dass die Möglichkeiten der <strong>Laser</strong>technologie<br />

in der Mikrosystemtechnik noch sehr wenig bekannt sind. So<br />

konnte durch Ausstellungsstücke, wie z.B. das Bild Albert Einsteins<br />

in µm-Größe, mittels <strong>Laser</strong> geschrieben Leiterbahnen auf<br />

gekrümmten Oberflächen und Streichhölzer deren Köpfe mit<br />

<strong>Laser</strong> durchbohrt wurden, bei vielen Besuchern das Interesse<br />

an <strong>Laser</strong> basierten Bearbeitungsmethoden geweckt werden,<br />

wodurch neue Kontakte entstanden. Besonderes Interesse<br />

zeigte sich im Bereich der Mikrofluidik, wo die 2-Photonen-Polymerisation<br />

auf sehr großes Interesse stieß, und in der Biomedizin,<br />

in der besonders die Herstellung von neuen Werkzeugen<br />

und die Oberflächenmodifikation mittels <strong>Laser</strong> in Zukunft eine<br />

wichtige Rolle spielen können.<br />

LZH <strong>Tätigkeitsbericht</strong> <strong>2005</strong><br />

63<br />

Messen <strong>2005</strong>


Messen <strong>2005</strong><br />

Productronica<br />

15.–18.11. <strong>2005</strong> in München Halle B6,<br />

auf dem Gemeinschaftsstand 3D-MID<br />

Vom 15.–18. November <strong>2005</strong> fand in München die 16. Internationale<br />

Fachmesse zur Elektronik-Fertigung Productronica<br />

<strong>2005</strong> statt. Die Erfahrungen der letzten Jahre zeigen, dass die<br />

Teilnahme an Fachmesse wie der Productronica ein gutes Forum<br />

bietet, Produkte und Dienstleistungen der MID-Technologie<br />

für Anwendungen in der Elektronikproduktion zu präsentieren.<br />

Bereits 2003 war am Gemeinschaftsstand ein zunehmender<br />

Trend hin zu interessierten Fachbesuchern mit konkreten Fragestellungen<br />

zur MID-Technologie zu verzeichnen. Dies führte zu<br />

einer Reihe an interessanten Projekten.<br />

Ausstellungsschwerpunkte:<br />

• Mikrofügen – Projekt JOITEC<br />

• Sonderanlagenbau<br />

• Mikrotechnologie<br />

64 LZH <strong>Tätigkeitsbericht</strong> <strong>2005</strong>


8. Veranstaltungen<br />

Eröffnung des Erprobungs- und Beratungszentrum<br />

für <strong>Laser</strong>technik (EBZL) in Moskau<br />

Als eine Folge der 10-jährigen deutsch-russischen Zusammenarbeit<br />

im Bereich der Optischen Technologien wurde am 12.<br />

September <strong>2005</strong> in Moskau das deutsch-russische Erprobungs-<br />

und Beratungszentrum für <strong>Laser</strong>technik (EBZL), durch die damalige<br />

Bundesministerin Edelgard Bulmahn und ihren russischen<br />

Amtskollegen Professor Andrej Fursenko, eröffnet. Der Aufbau<br />

des EBZL erfolgte in einer Rekordzeit von sechs Monaten unter<br />

der Führung der russischen <strong>Laser</strong>assoziation LAS und des <strong>Laser</strong><br />

<strong>Zentrum</strong> <strong>Hannover</strong> e.V. (LZH).<br />

Anlässlich der Eröffnung in Moskau betonte Bulmahn ganz<br />

besonders das vorbildliche Engagement der deutschen und russischen<br />

Firmen, die sich an den Gesamtkosten von zwei Millionen<br />

Euro für das <strong>Laser</strong>zentrum aktiv beteiligen.<br />

Beide Länder können von dem <strong>Laser</strong>zentrum in Moskau profitieren.<br />

Die russische Seite konzentriert sich in dieser Partnerschaft<br />

auf den Bereich der Grundlagenforschung, wobei die deutschen<br />

Firmen ihren Focus stärker auf Aspekte der Anwendung richten.<br />

Den russischen Unternehmen bietet sich durch die Gründung<br />

des EBZL die Möglichkeit, sich gezielt technologisch sowie wirtschaftlich<br />

beraten zu lassen.<br />

Das LZH hat in einem ähnlichen Projekt in Deutschland schon<br />

Erfahrungen gesammelt und kann daher die russischen Kollegen<br />

beim Aufbau eines Erprobungs- und Beratungszentrums<br />

unterstützen. Dr.-Ing. Andreas Ostendorf, als Geschäftsführer<br />

des LZH, betont in diesem Zusammenhang: “Ein Technologietransfer<br />

soll in beide Richtungen stattfinden“. Darüber hinaus ist<br />

es eine große Hilfe für das EBZL-Projekt gewesen, hinsichtlich<br />

Innovation Niedersachsen:<br />

neugierig.05 – Impulse für die Zukunft<br />

Die landesweite Veranstaltungsreihe „neugierig. 05: Mobilität<br />

– Entdecken Sie Neues aus Niedersachsen“ ermöglichte dem<br />

<strong>Laser</strong> <strong>Zentrum</strong> <strong>Hannover</strong> e.V. und drei anderen wirtschaftsnahen<br />

der Überwindung von Sprach- wie auch kulturellen Barrieren,<br />

eine russischsprachige Mitarbeiterin im LZH zu haben.<br />

Zum Abschluss der Feierlichkeiten zur Eröffnung des EBZL<br />

erklärte die Bundesforschungsministerin Bulmahn, dass bei<br />

einem Erfolg des <strong>Laser</strong>zentrums in Moskau die Errichtung weiterer<br />

Erprobungs- und Beratungszentren für <strong>Laser</strong>technik denkbar<br />

seien. So könnte das nächste <strong>Zentrum</strong> in St. Petersburg entstehen.<br />

Bundesministerin für Bildung und Forschung Edelgard Bulmahn mit Professor<br />

Herbert Welling (LZH) bei der Eröffnung des Erprobungs- und Beratungszentren<br />

in der <strong>Laser</strong>technik in Moskau.<br />

Instituten am 26.09. <strong>2005</strong> in <strong>Hannover</strong>, ihre aktuellen Arbeitsschwerpunkte<br />

und Projekte zum Themenbereich „Mobilität“ vor<br />

einem Fachpublikum zu präsentieren.<br />

Im Rahmen der Veranstaltung wurden dem Auditorium durch<br />

das IPH – Institut für Integrierte Produktion, das <strong>Laser</strong> <strong>Zentrum</strong><br />

<strong>Hannover</strong> e.V., das Clausthaler Umwelttechnik-Institut und das<br />

Deutsche Institut für Kautschuktechnologie Einblicke in diverse<br />

Formen der Problemlösungen geboten. Wobei gerade die unterschiedlichen<br />

Arbeitsschwerpunkte der Institute sich als förderlich<br />

im Sinne des Leitsatzes „Von der Forschung in den Markt“<br />

und sich darüber hinaus ergebender fächerübergreifender<br />

Impulse für neue Ideen erwiesen, von denen auch Unternehmen<br />

direkt profitieren können. Die Veranstaltung ist Teil der landesweiten<br />

Reihe „neugierig 05“.<br />

LZH <strong>Tätigkeitsbericht</strong> <strong>2005</strong><br />

65<br />

Veranstaltungen


Veröffentlichungen<br />

9. Veröffentlichungen<br />

9.1. Veröffentlichungen <strong>2005</strong><br />

9.1.1. Abteilung <strong>Laser</strong>entwicklung<br />

1. Rühl, A.; Hundertmark, H.; Wandt, D.; Fallnich, C.; Kracht, D.:<br />

0.7 W all-fiber Erbium oscillator generating 64 fs wave breakingfree<br />

pulses. In: Optics Express 13 (<strong>2005</strong>) 16, S. 6305–6309<br />

2. Rühl, A.; Engelbrecht, M.; Hundertmark, H.; Weßels, P.;<br />

Wandt, D.; Fallnich, C.: 1 nJ all-fiber 108 MHz mode-locked<br />

Erbium oscillator at 1.56 µm. In: Conference on <strong>Laser</strong>s and Electro-Optics<br />

(CLEO), 22.–27. Mai <strong>2005</strong>, Baltimore. S. 1429–1431<br />

3. Frede, M.; Wilhelm, R.; Kracht, D.; Fallnich, C.; Seifert, F.;<br />

Willke, B.: 195 W injection-locked single-frequency laser system.<br />

In: Conference on <strong>Laser</strong>s and Electro-Optics (CLEO), 22.–27. Mai<br />

<strong>2005</strong>, Baltimore. S. 1–3<br />

4. Kracht, D.; Wilhelm, R.; Frede, M.; Dupré, K.; Ackermann, L.:<br />

407 W End-pumped Multi-segmented Nd:YAG <strong>Laser</strong>. In: Optics<br />

Express 13 (<strong>2005</strong>) 25, S. 10140–10144<br />

5. Engelbrecht, M.; Wandt, D.; Fallnich, C.: Broadly tunable<br />

actively Q-switched ytterbium fiber laser with high repetition<br />

rate. In: Conference on <strong>Laser</strong>s and Electro-Optics Europe (CLEO),<br />

12.–17. Juni <strong>2005</strong>, München. S. 514<br />

6. Frede, M.; Kracht, D.; Engelbrecht, M.; Fallnich, C.: Compact<br />

high-power end-pumped Nd:YAG laser. In: Optics and <strong>Laser</strong><br />

Technology 38 (<strong>2005</strong>) 3, S. 183–185<br />

7. Kracht, D.; Frede, M.; Wilhelm, R.; Fallnich, C.: Comparison of<br />

crystalline and ceramic composite Nd:YAG for high power diode<br />

end-pumping. In: Optics Express 13 (<strong>2005</strong>) 16, S. 6212–6216<br />

8. Kracht, D.; Frede, M.; Freiburg, D.; Wilhelm, R.; Fallnich, C.:<br />

Diode End-pumped Core-doped Ceramic Nd:YAG <strong>Laser</strong>. In: OSA<br />

Topical Meeting on Advanced Solid-State Photonics, 6.–9. Februar<br />

<strong>2005</strong>, Wien. Poster MA5<br />

9. Engelbrecht, M.; Korte, F.; Koch, J.; Wandt, D.; Fallnich, C.:<br />

Femtosecond Rapid Prototyping Technique for Patterning of<br />

Lithium Niobate Samples. In: OSA Topical Meeting on Advanced<br />

Solid-State Photonics, 6.–9. Februar <strong>2005</strong>, Wien. Poster MB5<br />

10. Adel, P.; Engelbrecht, M.; Wandt, D.; Fallnich, C.: Four-wavemixing<br />

suppression in Er3+-fiber amplifiers by backward pumping.<br />

In: Conference on <strong>Laser</strong>s and Electro-Optics (CLEO), 22.–<br />

27. Mai <strong>2005</strong>, Baltimore. Beitrag JWB44<br />

11. Rühl, A.; Wandt, D.; Fallnich, C.: High power all-fiber modelocked<br />

femtosecond Erbium oscillator at 1520 nm with a repetition<br />

rate of 108 MHz. In: CLEO Europe, 12.–17. Juni <strong>2005</strong>, München.<br />

Beitrag CJ3-2-MON<br />

66 LZH <strong>Tätigkeitsbericht</strong> <strong>2005</strong><br />

12. Kracht, D.; Frede, M.; Freiburg, D.; Wilhelm, R.; Fallnich, C.:<br />

High-power core-doped ceramic Nd:YAG laser. In: Conference on<br />

<strong>Laser</strong>s and Electro-Optics (CLEO), 22.–27. Mai <strong>2005</strong>, Baltimore.<br />

S. 1082–1084<br />

13. Freiburg, D.; Frede, M.; Wilhelm, R.; Kracht, D.; Fallnich, C.:<br />

High-Power End-Pumped Multi-Segmented Nd:YAG <strong>Laser</strong>. In:<br />

OSA Topical Meeting on Advanced Solid-State Photonics, 6.–9.<br />

Februar <strong>2005</strong>, Wien. Beitrag MF49<br />

14. Frede, M.; Wilhelm, R.; Kracht, D.; Fallnich, C.; Seifert, F.;<br />

Willke, B.: High-Power Fundamental Mode Single-Frequency<br />

<strong>Laser</strong>. In: OSA Topical Meeting on Advanced Solid-State Photonics,<br />

6.–9. Februar <strong>2005</strong>, Wien. Beitrag MC2<br />

15. Frede, M.; Wilhelm, R.; Fallnich, C.; Kracht, D.; Seifert, F.;<br />

Willke, B.: High-Power-<strong>Laser</strong> System for Gravitational Wave<br />

Detection. In: Topical Problems of Nonlinear Wave Physics,<br />

<strong>2005</strong>, St. Petersburg<br />

16. Kornfeld, A.; Bärsch, N.; Loleit, H.; Ostendorf, A.: Integriertoptisches<br />

Miniaturinterferometer zur Positionsmessung von<br />

Mikroaktoren. In: Mikrosystemtechnik-Kongress, 10.–12. Oktober<br />

<strong>2005</strong>, Freiburg. S. 759–762<br />

17. Büttner, L.; Czarske, J.: Investigation of the influence of spatial<br />

coherence of a broad-area laser diode on the interference<br />

fringe system of a Mach-Zehnder interferometer for highly spatially<br />

resolved velocity measurements. In: Applied Optics 44<br />

(<strong>2005</strong>) 9, S. 1582–1590<br />

18. Pfister, T.; Büttner, L.; Czarske, J.: <strong>Laser</strong>-Doppler-Profilsensor<br />

mit Submikrometerauflösung fuer Drehzahl- und Radiusmessung<br />

rotierender Objekte. In: Measurement Science and Technology<br />

16 (<strong>2005</strong>) 3, S. 627–641<br />

19. Arlt, M.; ; Wandt,; Wandt, D.; Weßels, P.; Fallnich, C.: Modelocked<br />

Ytterbium-doped fiber ring laser with 16 nJ pulse energy.<br />

In: CLEO Europe, 12.–17. Juni <strong>2005</strong>, München. Beitrag CJ3-6-<br />

MON<br />

20. Czarske, J.; Möbius, J.; Moldenhauer, K.: Mode-locking external-cavity<br />

laser-diode sensor for displacement measurements<br />

of technical surfaces. In: Applied Optics 44 (<strong>2005</strong>) 25, S. 5180-<br />

5189<br />

21. Frede, M.; Wilhelm, R.; Kracht, D.; Fallnich, C.: Nd:YAG ring<br />

laser with 213 W linearly polarized fundamental mode output<br />

power. In: Optics Express 13 (<strong>2005</strong>) 19, S. 7516–7519


22. Tröbs, M.; Weßels, P.; Fallnich, C.: Phase-noise properties of<br />

an ytterbium-doped fiber amplifier for the laser Interferometer<br />

space antenna. In: Optics Letters 30 (<strong>2005</strong>) 7, S. 789–791<br />

23. Wilhelm, R.; Freiburg, D.; Frede, M.; Kracht, D.; Fallnich, C.:<br />

Power scaling of diode end-pumped Nd:YAG lasers via multisegmented<br />

rods. In: Conference on <strong>Laser</strong>s and Electro-Optics<br />

(CLEO), 22.–27. Mai <strong>2005</strong>, Baltimore. S. 171–173<br />

24. Tröbs, M.; Weßels, P.; Fallnich, C.: Power- and frequency-noise<br />

characteristics of an Yb-doped fiber amplifier and actuators for<br />

stabilization. In: Optics Express 13 (<strong>2005</strong>) 6, S. 2224–2235<br />

25. Adel, P.; Engelbrecht, M.; Wandt, D.; Fallnich, C.: Resonant<br />

nonlinearity in high-energy Er3+-fiber chirped-pulse-amplifiers.<br />

In: Optics Express 13 (<strong>2005</strong>) 25, S. 10260–10265<br />

26. Wilhelm, R.; Frede, M.; Freiburg, D.; Kracht, D.; Fallnich, C.:<br />

Thermal Design of Segmented Rod <strong>Laser</strong> Crystals. In: OSA Topical<br />

Meeting on Advanced Solid-State Photonics, 6.–9. Februar,<br />

Wien. Beitrag MB46<br />

9.1.2. Abteilung <strong>Laser</strong>komponenten<br />

1. Beermann, N.; Ehlers, H.; Ristau, D.: Ion-source characterization<br />

based on an array of retarding field analyzers. In: Advances<br />

in Optical Thin Films II - SPIE 5963, 13.–15. September <strong>2005</strong>,<br />

Jena. S. 145–155<br />

2. Curbis, F.; Allaria, E.; Danailov, G.; De Ninno, B.; Diviacco, M.;<br />

Marsi, M.; Trovò, M.; Coreno, S.; Günster, S.; Ristau, D.: Operation<br />

of the European FEL at elettra below 190nm: a tunable laser<br />

source for vuv spectroscopy. In: Proceedings of 27th International<br />

Free Electron <strong>Laser</strong> Conference, 21.–26. August <strong>2005</strong>, Stanford.<br />

S. Paper Nr. THPP013<br />

3. Ehlers, H.; Groß, T.; Lappschies, M.; Ristau, D.: Optical broadband<br />

monitoring of thin film growth. In: Optics and Precision<br />

Engineering 13 (<strong>2005</strong>) 4, S. 403–412<br />

4. Günster, S.; Ristau, D.; Trovó, M.; Danailov, M.; Gatto, A.;<br />

Kaiser, N.; Sarto, F.; Piegari, A.: Deposition of robust multilayer<br />

mirror coatings for Storage Ring FEL lasing at 176 nm. In:<br />

Advances in Optical Thin Films II – SPIE 5963, 13.–15. September<br />

<strong>2005</strong>, Jena. S. 623-631<br />

5. Günster, S.; Görtz, B.; Ristau, D.; Quesnel, E.; Ravel, G.; Trovó,<br />

M.; Danailov, M.: IBS deposition of dense fluoride coatings for<br />

the vacuum ultraviolet free electron laser. In: Advances in Optical<br />

Thin Films II – SPIE 5963, 13.–15. September <strong>2005</strong>, Jena. S.<br />

156–166<br />

6. Janicki, V.; Lappschies, M.; Görtz, B.; Ristau, D.; Schallenberg,<br />

U.; Stenzel, O.; Kaiser, N.: Comparison of gradient index and classical<br />

designs of a narrow band notch filter. In: Advances in Optical<br />

Thin Films II, SPIE Vol. 5963, Oktober <strong>2005</strong><br />

7. Jupé, M.; Jensen, L. S.; Starke, K.; Ristau, D.; Melninkaitis, A.;<br />

Sirutkaitis, V.: High-resolution video-based inspection method<br />

for LIDT investigations of thin-disc laser crystals. In: Advances<br />

in Optical Thin Films II – SPIE 5963, 13.–15. September <strong>2005</strong>,<br />

Jena. S. 583-593<br />

8. Kadkhoda, P.; Mädebach, H.; Ristau, D.: Angle resolved scatter<br />

measurements on optical components. In: Optical Fabrication,<br />

Testing and Metrology II. SPIE Vol. 5965, 12.–16. September<br />

<strong>2005</strong>, Jena. S. 369–377<br />

9. Kadkhoda, P.; Mädebach, H.; Ristau, D.: Spectral and angle<br />

resolved scatter investigation on optical functional surfaces and<br />

particles. In: 37th Annual Symposium on Optical Materials for<br />

High Power <strong>Laser</strong>s. SPIE Vol. 5991, 19.–21. September <strong>2005</strong>,<br />

Boulder, CO. S. 129–137<br />

10. Lappschies, M.; Görtz, B.; Ristau, D.: Optical monitoring of<br />

rugate filters. In: Advances in Optical Thin Films II. SPIE Vol.<br />

5963, 13.–15. September <strong>2005</strong>, Jena. S. 547–555<br />

11. Mero, M.; Clapp, B.; Jasapara, J.; Rudolph, W.; Ristau, D.;<br />

Starke, K.; Kruger, J.; Martin, S.; Kautek, W.: On the damage behavior<br />

of dielectric films when illuminated with multiple femtosecond<br />

laser pulses. In: Optical Engineering 44 (<strong>2005</strong>) 5, S. 51107-<br />

1-7<br />

12. Mero, M.; Liu, J.; Rudolph, W.; Ristau, D.; Starke, K.: Scaling<br />

laws of femtosecond laser pulse induced breakdown in oxide<br />

films. In: Physical Review B 71 (<strong>2005</strong>) 11, S. 115109-1-7<br />

13. Ristau, D.: Beschichtete <strong>Laser</strong>komponenten: Herstellung,<br />

Charakterisierung und Optimierung. In: OTTI-Profiforum ‚Schichten<br />

auf Glas‘, 05.-06. April <strong>2005</strong>, Würzburg<br />

14. Ristau, D.; Groß, T.: Ion beam sputter coatings for laser technology.<br />

In: Advances in Optical Thin Films II. SPIE Vol. 5963,<br />

13.–15. September <strong>2005</strong>, Jena. S. 315–326<br />

15. Ristau, D.: Ionenstrahl-Sputtering. In: OTTI-Profiforum ‚Die<br />

Vielfalt von Beschichtungen‘, 08.–09. Juni <strong>2005</strong>, Regensburg<br />

16. Ristau, D.: Ionenstrahl-Sputtering. In: DGM Fachausschuss<br />

„Dünne Schichten für industrielle Anwendungen‘‘, 28.–29. Juni<br />

<strong>2005</strong>, Wien<br />

17. Ristau, D.: Standardisation in optical coating characterisation.<br />

In: Optics and Precision Engineering 13 (<strong>2005</strong>) 4, S. 435–<br />

453<br />

LZH <strong>Tätigkeitsbericht</strong> <strong>2005</strong><br />

67<br />

Veröffentlichungen


Veröffentlichungen<br />

18. Starke, K.; Ristau, D.: Charakterisierung von <strong>Laser</strong>optiken für<br />

die Femtonik. In: <strong>Laser</strong> Technik Journal (<strong>2005</strong>) 4, S. 76–81<br />

19. Starke, K.; Blaschke, H.; Jupé, M.; Lappschies, M.; Ristau, D.:<br />

Modern Topics in Standardized <strong>Laser</strong>-Induced Damage Threshold<br />

Measurements. In: Optical Fabrication, Testing and Metrology<br />

II. SPIE Vol. 5965, 12.–16. September <strong>2005</strong>, Jena. S. 105–<br />

115<br />

20. Zukauskas, A.; Melininkaitis, A.; Sirutkaitis, V.; Starke, K.;<br />

Ristau, D.: Nonlinear absorption of ultrashort pulses in HR dielectric<br />

mirrors. In: 37th Annual Symposium on Optical Materials<br />

for High Power <strong>Laser</strong>s. SPIE Vol. 5991, 19.–21. September <strong>2005</strong>,<br />

Boulder, CO<br />

9.1.3. Abteilung Produktions- und Systemtechnik<br />

1. Block, B.; Samm, K.; Siegel, F.: Werkzeuge erhalten durch<br />

<strong>Laser</strong>technik den letzten Schliff. In: phi – Produktionstechnik<br />

<strong>Hannover</strong> Informiert 6 (<strong>2005</strong>) 1, S. 8–9<br />

2. Büsching, C.: Trennen von Glaswerkstoffen: Licht statt<br />

Schneiden. In: Glaswelt 58 (<strong>2005</strong>) 7, S. 21–22<br />

3. Gollapudi, S.; Otte, F.; Temme, T.; Stute, U.: Wettability modification<br />

on polymer surfaces using UV laser radiation. In: <strong>Laser</strong><br />

precision microfabrication LPM, 4.–8. April <strong>2005</strong>, Williamsburg.<br />

S. 171–176<br />

4. Hesse, T.: Verbesserte <strong>Laser</strong>schweißnähte in der Automobilindustrie.<br />

In: phi – Produktionstechnik <strong>Hannover</strong> Informiert<br />

(<strong>2005</strong>) 2, S. 16–17<br />

5. Masur, M.; Liébana, F.; Stute, U.: An automatic cost calculation<br />

system for 3-d laser cutting based on characteristic numbers.<br />

In: 11th International Conference on Sheet Metal. SheMet<br />

‚05, 5.–8. April <strong>2005</strong>, Erlangen-Nürnberg. S. 825–830<br />

6. Ostendorf, A.; Stute, U.; Büsching, C.: Cutting of Flat Glass<br />

and Laminated Glass by Solid-State <strong>Laser</strong>s. In: Glass Processing<br />

Days, 17.–20. Juni <strong>2005</strong>, Tampere<br />

7. Ostendorf, A.; Stute, U.; Meyer, F.: Highly flexible fabrication<br />

of micro-sensor parts by uv-laser direct write thin-film structuring<br />

with high repetition 4 omega diode pumped solid state<br />

lasers. In: <strong>Laser</strong>s in Manufacturing – Third International WLT-<br />

Conference, 13.–16. Juni <strong>2005</strong>, München. S. 505–508<br />

68 LZH <strong>Tätigkeitsbericht</strong> <strong>2005</strong><br />

8. Ostendorf, A.; Stute, U.; Meyer, F.: Highly flexible fabrication<br />

of micro-sensor parts by uv-laser direct write thin-film structuring<br />

with high repetition 4 omega diode pumped solid state<br />

lasers. In: 5th Internat. Conf. of the Europ. Soc. for Precision<br />

Engineering and Nanotechnology – EUSPEN, 8.–11. Mai <strong>2005</strong>,<br />

Montpellier. S. 113–116<br />

9. Richter, L.: Fügen und Formen von Rohrgläsern mittels CO2-<br />

<strong>Laser</strong>strahlung. In: 79. Glastechnische Tagung, 24.–25. Mai<br />

<strong>2005</strong>, Würzburg. S. CD-ROM<br />

10. Schoonderbeek, A.; Bärsch, N.; Klug, U.; Otte, F.; Siegel, F.;<br />

Stute, U.: <strong>Laser</strong> Processing of Materials in Micro System Technology.<br />

In: Mikrosystemtechnik Kongress, 10.–12. Oktober <strong>2005</strong>,<br />

Freiburg. S. 585–588<br />

11. Siegel, F.; Klug, U.; Temme, T.: Einsatzpotential von Kurzpulslasern<br />

in der Mikromaterialbearbeitung und Mikrosystemtechnik.<br />

In: Rationelle Fertigung in der Mikrotechnik, Workshop,<br />

EFDS Europ. Forschungsges. Dünne Schichten, 25. Oktober<br />

<strong>2005</strong>, Chemnitz. S. 1–11<br />

12. Stute, U.; Büsching, C.; Haupt, O.: Substitution of conventional<br />

glass cutting by laser technology. In: Verre 11 (<strong>2005</strong>) 6, S.<br />

30–34<br />

13. Temme, T.; Ostendorf, A.; Stute, U.: Coincident multi-wavelength<br />

irradiation of polymers with UV and VUV laser. In: LASE<br />

– Photon Processing in Microelectronics and Photonics IV, 22.–<br />

27. Januar, San Jose. S. 231–239<br />

14. Temme, T.; Otte, F.; Vauchaud, V.; Osterholt, G.: Mikrostrukturierte<br />

Faseroptiken für aktive Fußgängerschutzsysteme. In:<br />

Inno Innovative Technik – Neue Anwendungen 10 (<strong>2005</strong>) 32, S.<br />

16–17<br />

15. Tönshoff, H.; Stute, U.; Otte, F.; Meyer, F.; Gollapudi, S.: Microstructuring<br />

of thin film nano-coatings and modification of functional<br />

surfaces by UV-laser radiation. In: 5th International Conference<br />

THE Coatings, 5.–7. Oktober <strong>2005</strong>, Chalkidiki, Greece. S.<br />

217–227<br />

9.1.4. Abteilung Werkstoff- und Prozesstechnik<br />

1. Bach, F. W.; Meier, O.; Bunte, J.; Harley, K.: Serielle induktive<br />

Nachwärmung beim <strong>Laser</strong>strahlschweißen von Tailored Blanks.<br />

In: Werkstoffe, Verfahren, Konzepte – 5. Industriekolloquium<br />

des SFB 362, 23.–24. November <strong>2005</strong><br />

2. Bach, F. W.; Hassel, T.; Huang, J.; Haferkamp, H.; Bunte, J.;<br />

Block, B.: Verbesserung der mechanischen Eigenschaften von<br />

Schweißverbindungen an Titanwerkstoffen. Abschlußbericht,<br />

AiF-Nr.: 13.137 N / DVS-Nr.: 01.037. Düsseldorf, Forschungsvereinigung<br />

Schweißen und verwandte Verfahren e.V., <strong>2005</strong>


3. Becker, H.; Stippler, P.; Czerner, S.; Ostendorf, A.; Matteazzi,<br />

P.: Gradient components made by micro sintering in combination<br />

with micro scale nano phased powders. In: LPM <strong>2005</strong> – 6th<br />

International Symposium on <strong>Laser</strong> Precision Microfabrication,<br />

4.–8. April <strong>2005</strong>, Williamsburg, VA<br />

4. Becker, H.; Ostendorf, A.; Stippler, P.; Matteazzi, P.: <strong>Laser</strong><br />

micro fabrication. In: <strong>Laser</strong>s in Manufacturing – Third International<br />

WLT-Conference, 13.-16. Juni <strong>2005</strong>, München. S. 849–853<br />

5. Becker, H.; Czerner, S.; Ostendorf, A.; Stippler, P.; Matteazzi,<br />

P.: Technology improvements for micro scale laser sintering. In:<br />

Opto-Ireland <strong>2005</strong>. SPIE Vol. 5827, 4.–6. April <strong>2005</strong>, Dublin. S.<br />

467–474<br />

6. Berend, O.; Haferkamp, H.; Meier, O.; Engelbrecht, L.: Highfrequency<br />

beam oscillating to increase the process stability<br />

during laser welding with high melt pool dynamics. In: ICALEO<br />

<strong>2005</strong>, Miami, FL. Paper Nr. 2206<br />

7. Berend, O.: Hochfrequentes Strahlpendeln zur Erhöhung der<br />

Prozessstabilität beim <strong>Laser</strong>strahlschweißen mit hoher Schmelzbaddynamik.<br />

In: DVS-Innovationsforum, Schweißen und Schneiden<br />

<strong>2005</strong>, 12.–14. September <strong>2005</strong>, Essen<br />

8. Block, B.; Haferkamp, H.; Bach, F. W.; Hassel, T.; Huang, J.;<br />

Ostendorf, A.; Meier, O.; Bruns, C.: Einfluss von Carbidpulvern<br />

als Impfmittel und einer mechanisch-thermischen Nahtnachbehandlung<br />

auf Gefüge und mechanische Eigenschaften von<br />

Schweißnähten an Titan. In: Schweißen & Schneiden 57 (<strong>2005</strong>)<br />

8, S. 366–372<br />

9. Block, B.; Haferkamp, H.; Ostendorf, A.; Meier, O.; Huang, J.;<br />

Hassel, T.; Bruns, C.: <strong>Laser</strong> welding of titanium combines with a<br />

subsequent thermo-mechanical treatment. In: <strong>Laser</strong>s in Manufacturing<br />

– Third International WLT-Conference, 13.–16. Juni<br />

<strong>2005</strong>, München. S. 209-218<br />

10. Block, B.; Cordini, P.; Haferkamp, H.; Ostendorf, A.; Meier, O.:<br />

Neue Entwicklungen zum <strong>Laser</strong>strahlschweißen von Schienenfahrzeugstrukturen<br />

aus Stahl. In: 6. Fachtagung ‚Fügen und Konstruieren<br />

im Schienenfahrzeugbau‘, 11.–12. Mai <strong>2005</strong>, Halle. S.<br />

68–73<br />

11. Boese, B.; Meier, O.; Schmid, C.; Wibbeke, T. M.: Reparaturkonzepte<br />

mit handgeführten <strong>Laser</strong>systemen an Fahrzeugkarosserien<br />

aus Stahl. In: Schweißen und Schneiden <strong>2005</strong>; Große<br />

Schweißtechnische Tagung, 12.–14. September <strong>2005</strong>, Essen. S.<br />

401–408<br />

12. Bunte, J.; Barcikowski, S.; Burmester, T.; Püster, A.; Hertwig,<br />

A.; Kautek, W.; Krüger, J.; Martin, S.; Spielmann, C.; Lenner, M.;<br />

Brose, M.: Sicherer Umgang mit Ultrakurzpuls–<strong>Laser</strong>n Teil 1. In:<br />

<strong>Laser</strong> Magazin (<strong>2005</strong>) 2, S. 6–11<br />

13. Bunte, J.; Barcikowski, S.; Burmester, T.; Püster, A.; Hertwig,<br />

A.; Kautek, W.; Krüger, J.; Martin, S.; Spielmann, C.; Lenner, M.;<br />

Brose, M.: Sicherer Umgang mit Ultrakurzpuls-<strong>Laser</strong>n Teil 2. In:<br />

<strong>Laser</strong> Magazin (<strong>2005</strong>) 4, S. 13–18<br />

14. Czerner, S.; Becker, H.; Ostendorf, A.; Stippler, P.; Matteazzi,<br />

P.: New possibilities by direct laser micro sintering for micro<br />

system technology components using nanophased powders. In:<br />

AMST‘05, Advanced Manufacturing Systems and Technology,<br />

7th Int. Conference, 9.–10. Juni <strong>2005</strong>, Udine. S. 427–436<br />

15. Deutschmann, M.: Prozeßsicher zum Erfolg. In: Form und<br />

Werkzeug (<strong>2005</strong>) 3, S. 52–53<br />

16. Engelbrecht, L.; Meier, O.; Ostendorf, A.; Haferkamp, H.:<br />

<strong>Laser</strong>gelötete Stahl-Aluminium-Verbindungen für zukünftige<br />

Leichtbauapplikationen. In: Strategiekonzepte für den hybriden<br />

Leichtbau, Congress Intelligente Leichtbau Systeme, 7. September<br />

<strong>2005</strong>, Hildesheim<br />

17. Fargas, M.; von Busse, A.; Bunte, J.: Flow field analysis during<br />

quasi-simultaneous welding of thermoplastics. In: Proceedings<br />

Annual Technical Conference ANTEC, 1.–5. Mai <strong>2005</strong>, Boston,<br />

USA. S. 1044–1048<br />

18. Fargas, M.; von Busse, A.; Bunte, J.: <strong>Laser</strong> material micro-processing<br />

of shape memory alloys. In: Smart Sensors, Actuators,<br />

and MEMS II. SPIE Vol. 5836, 9.–11. Mai <strong>2005</strong>, Sevilla. S. 162–<br />

170<br />

19. Fargas, M.; von Busse, A.; Bunte, J.; Meier, O.: <strong>Laser</strong>gepulster<br />

Reinwasserstrahl zur Erhöhung der Abtragsleistung. In: <strong>Laser</strong><br />

Magazin (<strong>2005</strong>) 5, S. 9–12<br />

20. Fargas, M.; von Busse, A.; Bunte, J.; Meier, O.; Ostendorf, A.:<br />

Strategies for reduction of processing time in micro-machining<br />

of shape memory alloys using ultrashort-pulsed lasers. In: 6th<br />

International Symposium on <strong>Laser</strong> Precision Microfabrication<br />

(LPM <strong>2005</strong>), 4.–8. April <strong>2005</strong> , Williamsburg, VA<br />

21. Fenske, A.: Ohne Verzug – Das <strong>Laser</strong>strahllöten von Hartmetallschneiden<br />

an Kreissägeblätter spart Nacharbeit und erhöht<br />

die Festigkeit. In: MM-Maschinenmarkt (<strong>2005</strong>) 10, S. 30–31<br />

22. Haferkamp, H.; Ostendorf, A.; Meier, O.; Deutschmann, M.:<br />

Capabilities of wear reduction of tools by laser dispersing. In:<br />

<strong>Laser</strong>s in Manufacturing – Third International WLT-Conference,<br />

13.–16. Juni <strong>2005</strong>, München. S. 389–391<br />

23. Haferkamp, H.; Bunte, J.; Deutschmann, M.; Becker, H.;<br />

Müller, R.: Ceramic-metal-composite-layers by dispersing – capabilities<br />

for metal forming and casting. In: Interceram 54 (<strong>2005</strong>)<br />

6, S. 392–395<br />

LZH <strong>Tätigkeitsbericht</strong> <strong>2005</strong><br />

69<br />

Veröffentlichungen


Veröffentlichungen<br />

24. Haferkamp, H.; Bunte, J.; Berend, O.: Innovatives lasergestütztes<br />

Handbearbeitungsverfahren zum Schweißen von nicht<br />

rostenden Edelstählen. <strong>Hannover</strong>, <strong>2005</strong>. Forschung für die<br />

Praxis, Bd. P 429<br />

25. Haferkamp, H.; Ostendorf, A.; Meier, O.; Engelbrecht, L.;<br />

Fenske, A.: <strong>Laser</strong>strahllöten von Stahl, Aluminium und Magnesium<br />

zur Herstellung von Tailored Hybrid Blanks. In: Fügen mit<br />

minimaler Grundwerkstoffbeeinflussung (JOIN-TEC 2), 22.–23.<br />

Februar <strong>2005</strong>, Halle, Saale. S. 5–9<br />

26. Haferkamp, H.; Fenske, A.; Meier, O.; Drygalla, M.; Engelbrecht,<br />

L.; Block, B.: <strong>Laser</strong>technologie in der Blechbearbeitung.<br />

In: Metall 59 (<strong>2005</strong>) 5, S. 14–20<br />

27. Haferkamp, H.; Bunte, J.; Engelbrecht, L.: Material characterisation<br />

for laser-assisted sheet metal hydroforming. In: MPMD<br />

Sixth Global Innovations Proceedings. Trends in Materials and<br />

Manufacturing Technologies for Transportation Industries and<br />

Powder Metallurgy, 13.–17. Februar <strong>2005</strong>, San Francisco. S.<br />

83–88<br />

28. Haferkamp, H.; Meier, O.; Boese, B.; Schmid, C.: Reparatur<br />

von Fahrzeugkarosseriestrukturen mit handgeführten <strong>Laser</strong>systemen.<br />

In: Mechanisches Fügen und Kleben. 12. Paderborner<br />

Symposium Fügetechnik, 23.–24. November <strong>2005</strong>, Paderborn.<br />

S. 161–172<br />

29. Haferkamp, H.; Bunte, J.; Cordini, P.; Meier, O.: Verbindungsschweißen<br />

hochfester Stahlfeinbleche. Düsseldorf : Forschungsvereinigung<br />

Stahlanwendung, <strong>2005</strong>. Forschung für die Praxis,<br />

Bd. P 526<br />

30. Harley, K.; Meier, O.; Engelbrecht, L.: <strong>Laser</strong>forschung orientiert<br />

sich am Bedarf der Praxis. In: Blech in Form (<strong>2005</strong>) 2, S.<br />

34–37<br />

31. Hauschild, L.: Mit Keramikpartikeln besser abschneiden. In:<br />

Photonik 37 (<strong>2005</strong>) 6, S. 16<br />

32. Hohenhoff, G.; Haferkamp, H.; Ostendorf, A.; Meier, O.; Czerner,<br />

S.; Stukenborg- Colsmann, C.; Ostermeier, S.; Hurschler, C.:<br />

Implant Prototyping by <strong>Laser</strong> Cladding and Foaming. In: Euro-u<br />

Rapid, 6th Int. User‘s Conference on Rapid Prototyping & Rapid<br />

Tooling & Rapid Manufacturing, 10.–12. Mai <strong>2005</strong>, Leipzig. S.<br />

B6/4<br />

33. Hohenhoff, G.; Haferkamp, H.; Ostendorf, A.; Meier, O.; Czerner,<br />

S.; Stukenborg- Colsmann, C.; Ostermeier, S.; Hurschler, C.:<br />

<strong>Laser</strong>-induced Titanium Foaming for Biomedical Applications.<br />

In: Euromat, 5.–9. September <strong>2005</strong>, Prag<br />

70 LZH <strong>Tätigkeitsbericht</strong> <strong>2005</strong><br />

34. Matteazzi, P.; Czerner, S.; Becker, H.; Stippler, P.; Ostendorf,<br />

A.: Direct laser micro sintering using nanophased microscale<br />

powders. In: Euro-u Rapid, 6th Int. User‘s Conference on Rapid<br />

Prototyping & Rapid Tooling & Rapid Manufacturing, 10.–12.<br />

Mai <strong>2005</strong>, Leipzig. S. A1/4<br />

35. Meier, O.; Haferkamp, H.; Ostendorf, A.; Bormann, A.: Induction<br />

assisted laser beam welding of high strength steel sheets.<br />

In: ICALEO <strong>2005</strong>, Miami, FL. Paper Nr. 2202<br />

36. Ostendorf, A.; Meier, O.; Engelbrecht, L.; Haferkamp, H.: Herstellung<br />

von Tailored Hybrid Blanks durch <strong>Laser</strong>strahllöten mit<br />

Zinkbasisloten. In: 1. Berichtskolloquium der Forschergruppe<br />

505 – Hochleistungsfügetechnik für Hybridstrukturen, 22.<br />

November <strong>2005</strong>, <strong>Hannover</strong>. S. 7–19<br />

37. Ostendorf, A.; Bunte, J.; von Busse, A.; Paschko, S.; Fargas,<br />

M.: <strong>Laser</strong>-Based Thermal Forming of Shape Memory Alloy Components.<br />

In: Proceedings of the IWOTE ‚05, 13.–14. April <strong>2005</strong>,<br />

Bremen. S. 55–62<br />

38. Püster, T.; Berend, O.; Drygalla, M.; Ostendorf, A.; Brose, M.:<br />

Safety requirements for hand-held laser processing devices<br />

– current status of ISO 11553-2. In: International <strong>Laser</strong> Safety<br />

Conference – ILSC, 7.–10. März <strong>2005</strong>, Marina del Ray, California.<br />

S. 260–268<br />

39. Stippler, P.; Czerner, S.; Ostendorf, A.; Meier, O.; Matteazzi,<br />

P.: Direct Micro laser cladding with microscale nanophased<br />

powders. In: Proceedings of the 24th International Congress on<br />

Applications of <strong>Laser</strong>s & Electro-Optics, 31. Oktober – 3. November<br />

<strong>2005</strong>, Miami. S. P512<br />

40. Tönshoff, H. K.; Bunte, J.; Meier, O.; Engelbrecht, L.: Deformation<br />

Behaviour of Sheet Metals in <strong>Laser</strong>-Assisted Hydroforming<br />

Processes. In: SheMet ‚05. 11th International Conference<br />

on Sheet Metal, 5.–8. April <strong>2005</strong>, Erlangen. S. 361–368<br />

41. Tönshoff, H.; Meier, O.; Engelbrecht, L.: Extended forming<br />

limits using laser-assisted hydroforming. In: Steel Research<br />

International 76 (<strong>2005</strong>) 12, S. 920–924<br />

42. von Busse, A.; Meier, O.; Haferkamp, H.: Online-Qualitätskontrollsystem<br />

für das <strong>Laser</strong>durchstrahlschweißen von thermoplastischen<br />

Kunststoffen. In: Der Praktiker (<strong>2005</strong>) 11, S. 322–324<br />

43. von Busse, A.; Fargas, M.; Bunte, J.: Optimization of laser<br />

transmission welding of polymers using thermography. In: Proceedings<br />

of the Annual Technical Conference ANTEC, 1.–5. Mai<br />

<strong>2005</strong>, Boston, USA. S. 1014–1018


44. von Busse, A.; Fargas, M.; Meier, O.; Herzog, D.: Process monitoring<br />

using direct visualisation of the weld seam for laser transmission<br />

welding of plastics. In: <strong>Laser</strong>s in Manufacturing – Third<br />

International WLT-Conference, 13.–16. Juni <strong>2005</strong>, München. S.<br />

149–154<br />

9.1.5. Querschnittsbereich Nanotechnologie<br />

1. Barcikowski, S.; Bauer, T.; Bärsch, N.; Chichkov, B.: Bio-manufacturing:<br />

<strong>Laser</strong>basierte Erzeugung bioaktiver Trägerstrukturen.<br />

In: Surfaces and Interfaces – Engineering at the Nanoscale, 7.–<br />

9. März <strong>2005</strong>, Frankfurt am Main. S. 50–51<br />

2. Barcikowski, S.; Bärsch, N.; Hustedt, M.; Sattari, R.; Ostendorf,<br />

A.: Continuous production and online-characterization of<br />

nanoparticles from ultrafast laser ablation and laser cracking.<br />

In: 24th International Conference on Applications of <strong>Laser</strong>s<br />

and Electro-Optics (ICALEO), 31. Oktober – 3. November <strong>2005</strong>,<br />

Miami, FL. S. 81–87<br />

3. Barcikowski, S.; Chichkov, B.: Femtosecond laser generation<br />

of nanoparticles in gases and liquid media. In: Russian-German<br />

<strong>Laser</strong> Symposium, 30. September – 4. Oktober <strong>2005</strong>, Nizhny<br />

Novgorod, Russland. S. 18–19<br />

4. Barcikowski, S.; Bärsch, N.; Ostendorf, A.: Generation of<br />

nanoparticles during laser ablation – risk assessment of nonbeam<br />

hazards during laser cleaning. In: <strong>Laser</strong>s in the Conservation<br />

of Artworks (LACONA VI), 21.–25. September <strong>2005</strong>, Wien.<br />

S. 105<br />

5. Barcikowski, S.; Bärsch, N.; Hustedt, M.; Sattari, R.: New<br />

methods for continuous production of customized nanoparticles<br />

using laser radiation. In: NanoEurope, 13.–15. September <strong>2005</strong>,<br />

St. Gallen. CD-ROM<br />

6. Bärsch, N.; Barcikowski, S.: <strong>Laser</strong> a femtosecondi per applicazioni<br />

dentali. In: Applicazioni <strong>Laser</strong> (<strong>2005</strong>) 3, S. 11–12<br />

7. Bärsch, N.; Werelius, K.; Barcikowski, S.; Liebana, F.; Stute, U.;<br />

Ostendorf, A.: Microshaping of densely sintered zirconia ceramic<br />

using femtosecond lasers. In: 24th International Congress on<br />

Applications of <strong>Laser</strong>s & Electro-Optics (ICALEO), 31. Oktober<br />

– 3. November <strong>2005</strong>, Miami, FL. S. 375–384<br />

8. Bärsch, N.; Sattari, R.; Barcikowski, S.; Chichkov, B.: Nanoparticle<br />

risk assessment on the basis of laser-generated samples. In:<br />

EuroNanoForum, 6.–9. September <strong>2005</strong>, Edinburgh, UK. S. 104<br />

9. Bauer, T.; Barcikowski, S.; Bärsch, N.; Chichkov, B.: Bio-manufacturing:<br />

<strong>Laser</strong>-based manufacturing of bioactive scaffolds. In:<br />

Nanomat – 6. Szene, Poster-Session, 7.–8. April <strong>2005</strong>, Karlsruhe<br />

10. Egbert, A.; Becker, S.; Chichkov, B.; Hinze, U.: Compact EUV<br />

source for at-wavelength metrology. In: Microlithography World<br />

14 (<strong>2005</strong>) 3, S. 1–2<br />

11. Engel, M.; Barcikowski, S.: Ölsuche mit dem <strong>Laser</strong>. In: ‚Forschung<br />

aktuell‘, 18. August <strong>2005</strong>, Deutschlandfunk<br />

12. George, S.; Barcikowski, S.; McIntyre, C.; Fuentes, D.; Sattari,<br />

R.; Sestak, S.: Enhancement of the capability of the laser micropyrolysis<br />

GC-MS technique. In: 22nd International Meeting<br />

on Organic Geochemistry (IMOG), 12.–16. September <strong>2005</strong>,<br />

Sevilla. Poster #61<br />

13. Hinze, U.; Egbert, A.; Chichkov, B.: Applications of an electron-based<br />

EUV source: table-top grazing incidence reflectometer<br />

and imaging with a Schwarzschild objective. In: Emerging<br />

Lithographic Technologies IX – SPIE Vol. 5751, 1.–3. März <strong>2005</strong>,<br />

San José, CA. S. 715–720<br />

14. Hinze, U.; Chichkov, B.: Ultrashort electron-based EUV and<br />

hard x-ray source. In: Emerging Lithographic Technologies IX<br />

– SPIE Vol. 5751, 1.–3. März <strong>2005</strong>, San José, CA. S. 808–814<br />

15. Houbertz, R.; Schulz, J.; Serbin, J.; Chichkov, B. N.: Schnelle<br />

Herstellung photonischer Kristalle: Echtzeit-3D-Lithographie<br />

mit Hybridpolymeren. In: Physik in unserer Zeit 36 (<strong>2005</strong>) 6, S.<br />

278–285<br />

16. Hustedt, M.; Busse, A. v.; Barcikowski, S.; Bunte, J.; Haferkamp,<br />

H.: Refinement of polymer surfaces by laser dispersion of<br />

ceramic micro- and nanoparticles. In: <strong>Laser</strong>s in Manufacturing<br />

– Third International WLT-Conference, 13.–16. Juni <strong>2005</strong>, München.<br />

S. 489–494<br />

17. Koch, J.; Korte, F.; Chichkov, B.: Direct-write sub-wavelength<br />

surface texturing with femtosecond laser pulses. In: <strong>Laser</strong>s in<br />

Manufacturing – Third International WLT-Conference, 13.–16.<br />

Juni <strong>2005</strong>, München. S. 481–482<br />

18. Koch, J.; Korte, F.; Fallnich, C.; Ostendorf, A.; Chichkov, B. N.:<br />

Direct-write subwavelength structuring with femtosecond laser<br />

pulses. In: Optical Engineering 44 (<strong>2005</strong>) 5, S. 51103-1-5<br />

19. Koch, J.; Korte, F.; Bauer, T.; Fallnich, C.; Ostendorf, A.; Chichkov,<br />

B. N.: Nanotexturing of gold films by femtosecond laserinduced<br />

melt dynamics. In: Applied Physics A 81 (<strong>2005</strong>) 2, S.<br />

325–328<br />

20. Korte, F.; Kamlage, G.; Klug, U.: Ultrakurzpulslaser – Avantgarde<br />

der Mikrotechnik. In: Mikroproduktion (<strong>2005</strong>) 2, S. 22–<br />

24<br />

LZH <strong>Tätigkeitsbericht</strong> <strong>2005</strong><br />

71<br />

Veröffentlichungen


Veröffentlichungen<br />

21. Ostendorf, A.; Klug, U.; Kamlage, G.; Siegel, F.; Korte, F.; Chichkov,<br />

B. N.: Anwendungen von fs- und ps-<strong>Laser</strong>n in der Materialbearbeitung.<br />

In: <strong>Laser</strong> in der Elektronikproduktion & Feinwerktechnik,<br />

LEF 8, 28. Februar – 1. März <strong>2005</strong>, Bamberg. S. 83–92<br />

22. Ostrowski, R.; Marczak, J.; Strzelec, M.; Barcikowski, S.; Walter,<br />

J.; Ostendorf, A.: Health risks caused by particulate emission<br />

during laser cleaning. In: <strong>Laser</strong>s in the Conversation of Artworks<br />

(LACONA VI), 21.–25. September <strong>2005</strong>, Wien. S. 104<br />

23. Ovsianikov, A.; Passinger, S.; Reinhardt, C.; Chichkov, B. N.:<br />

Micro- and nanostructuring by two-photon illumination of photosensitive<br />

materials. In: <strong>Laser</strong> in Manufacturing – Third International<br />

WLT-Conference, 13.–16. Juni, München. S. 867<br />

24. Sattari, R.; Barcikowski, S.; Ostendorf, A.: Intelligent control<br />

of fumes during laser processing of non-metallic materials. In:<br />

Expo <strong>Laser</strong> <strong>2005</strong>, 18. November <strong>2005</strong>, Piacenza, Italy<br />

25. Sattari, R.; Barcikowski, S.; Püster, T.; Ostendorf, A.; Haferkamp,<br />

H.: Intelligent low-cost system for fume control during<br />

laser material processing. In: International <strong>Laser</strong> Safety Conference<br />

– ILSC, 7.–10. März <strong>2005</strong>, Marina del Rey, California. S.<br />

269–278<br />

26. Tanabe, T.; Fumihiko, K.; Korte, F.; Koch, J.; Chichkov, B.: Influence<br />

of spatiotemporal coupling induced by an ultrashort laser<br />

pulse shaper on a focused beam profile. In: Applied Optics 44<br />

(<strong>2005</strong>) 6, S. 1092–1098<br />

27. Tikhomirov, V.; Seddon, A.; Koch, J.; Wandt, D.; Chichkov,<br />

B.: Fabrication of buried waveguides and nanocrystals in Er3+doped<br />

oxyfluoride glass. In: Physica Status Solidi (A) 202 (<strong>2005</strong>)<br />

7, S. R73–R75<br />

28. Walter, J.; Barcikowski, S.; Haferkamp, H.: Anwendung der<br />

<strong>Laser</strong>technik für Messungen von Strömungen und Transportprozessen<br />

in der Natur und im GWK. In: 5. FZK-Kolloquium, Seegang,<br />

Küstenschutz und Offshorebauwerke, 8. März <strong>2005</strong>, <strong>Hannover</strong>.<br />

S. 141–148<br />

9.1.6. Querschnittsbereich <strong>Laser</strong>medizin/Biophotonik<br />

1. Arnold, C.; Heisterkamp, A.; Ertmer, W.; Lubatschowski, H.:<br />

Numerical calculation of nonlinear ultrashort laser pulse propagation<br />

in water. In: Commercial and Biomedical Applications of<br />

Ultrafast <strong>Laser</strong>s V – SPIE 5714, 24.–27. Januar <strong>2005</strong>, San José.<br />

S. 126–137<br />

2. Arnold, C.; Heisterkamp, A.; Ertmer, W.; Lubatschowski, H.:<br />

Streak formation as side effect of optical breakdown during processing<br />

the bulk of transparent Kerr media with ultra-short laser<br />

pulses. In: Applied Phsyics B 80 (<strong>2005</strong>) 2, S. 247–253<br />

72 LZH <strong>Tätigkeitsbericht</strong> <strong>2005</strong><br />

3. Breitenfeld, P.; Ripken, T.; Lubatschowski, H.: Finite element<br />

method-simulation of the human lens during accommodation.<br />

In: Therapeutic <strong>Laser</strong> Applications and <strong>Laser</strong>-Tissue Interactions<br />

II – SPIE 5863, August <strong>2005</strong>, München. S. 1–9<br />

4. Heisterkamp, A.; Maxwell, I.; Kumar, S.; Underwood, J.;<br />

Nickerson, J.; Ingber, D.; Mazur, E.: Nanosurgery in live cells using<br />

ultrashort laser pulses. In: Optical Interactions with Tissue and<br />

Cells XVI – SPIE 5695, 22.–26. Januar <strong>2005</strong>, San José, CA. S.<br />

230–235<br />

5. Heisterkamp, A.; Maxwell, I.; Mazur, E.; Underwood, J.;<br />

Nickerson, J.; Kumar, S.; Ingber, D.: Pulse energy dependence of<br />

subcellular dissection by femtosecond laser pulses. In: Optics<br />

Express 13 (<strong>2005</strong>) 10, S. 3690–3696<br />

6. Lubatschowski, H.: Sehendes Skalpell : OCT-kontrollierte<br />

Mikrochirurgie mit ultrakurzen <strong>Laser</strong>pulsen. In: <strong>Laser</strong> Technik<br />

Journal (<strong>2005</strong>) 4, S. 63–66<br />

7. Ripken, T.; Oberheide, U.; Ziltz, C.; Ertmer, W.; Gerten, G.;<br />

Lubatschowski, H.: Fs-laser induced elasticity changes to<br />

improve presbyoptic lens accommodation. In: Ophthalmic Technologies<br />

XV – SPIE 5688, 22.–25. Januar <strong>2005</strong>, San José, CA. S.<br />

278–287<br />

8. Schumacher, S.; Sander, M.; Döpke, C.; Gröne, A.; Ertmer,<br />

W.; Lubatschowski, H.: Investigation of retinal damage during<br />

refractive eye surgery. In: Ophthalmic Technologies XV – SPIE<br />

5688, 22.–25. Januar <strong>2005</strong>, San José, CA. S. 268–277<br />

9.1.7. Stabsbteilung<br />

1. Wolkenhauer, K.: Eine OPL zwischen <strong>Laser</strong>n und Lesern – Die<br />

Bibliothek des <strong>Laser</strong> <strong>Zentrum</strong>s <strong>Hannover</strong> e.V. In: 94. Deutscher<br />

Bibliothekartag, 15. – 18. März <strong>2005</strong>, Düsseldorf<br />

2. Bödecker, O.; Nowitzki, K. D.: International linking of<br />

research and development on the model of <strong>Laser</strong> Centre Hanover.<br />

In: International Congress on Applications of <strong>Laser</strong>s & Electro-Optics<br />

– ICALEO <strong>2005</strong>, 31. Oktober – 3. November <strong>2005</strong>,<br />

Miami, FL. S. 364–369<br />

3. Bödecker, O.; Nowitzki, K. D.: International linking of research<br />

and development on the model of <strong>Laser</strong> Centre Hanover. In:<br />

Ninth Conference on Education and Training in Optics and Photonics<br />

– ETOP, 24. – 27. Oktober, Marseille. Paper Nr. 104


9.2. Pressemitteilungen<br />

Das LZH hat im Jahr <strong>2005</strong> 31 Kurztexte in Form von Pressemitteilungen<br />

an die Fachpresse im In- und Ausland verschickt. <strong>2005</strong><br />

wurden diese Texte in ca. 420 Kurzartikeln in der Presse veröffentlicht.<br />

Die Themen der Pressemitteilungen <strong>2005</strong> waren:<br />

• Scheibenlaser ermöglichen flexibles, schnelles 3D-Trennen<br />

• Turbulenz mit Profilsensor messen<br />

• Neuer Abteilungsleiter am <strong>Laser</strong> <strong>Zentrum</strong> <strong>Hannover</strong> e.V.<br />

• On-line-Qualitätskontrollsystem für das <strong>Laser</strong>schweißen<br />

von Thermoplasten<br />

• ICACOST: Kostenkalkulationssoftware für 3D-<strong>Laser</strong>schneiden<br />

• <strong>Laser</strong> <strong>Zentrum</strong> <strong>Hannover</strong> e.V. auf der <strong>Hannover</strong> Messe <strong>2005</strong><br />

• Einzigartig – „<strong>Laser</strong>drucker“ mit 240.000 DPI<br />

• Kunstausstellung in der Miniaturgalerie – Das LZH lässt<br />

Kinderzeichnungen auf 500 x 500 Mikrometer schrumpfen<br />

• Glasscheiben lassen sich extrem durchbiegen dank<br />

<strong>Laser</strong>technik<br />

• Neues LZH Spin-off Unternehmen spezialisiert sich auf<br />

Mikrobearbeitung<br />

• „Wenn Präzision zählt“: Das LZH auf der <strong>Laser</strong> Messe in<br />

München<br />

• Leiterbahnen auf gekrümmten Oberflächen<br />

• Auf Ölsuche mit dem <strong>Laser</strong><br />

• <strong>Laser</strong>strahllöten für Leichtbau in der Automobilindustrie<br />

• Auf dem Weg zum schmerzfreien Zahnarztbesuch<br />

• Erkrankungen der Stimmbänder mit Infrarotlicht erkennen<br />

• Schneidendes <strong>Laser</strong>mikroskop ermöglicht Nanochirurgie<br />

• LZH ermöglicht Betrieb des Freien Elektronen <strong>Laser</strong>s (FEL)<br />

• Charakterisierung von Optiken für fs-<strong>Laser</strong><br />

• <strong>Laser</strong>-MSG-Hybridschweißen soll den Kranbau<br />

leichter machen<br />

• Robotergeführtes Remote-Schweißen: Schnell und<br />

flexibel Schweißen<br />

• <strong>Laser</strong>strahlpendeln stabilisiert Tiefschweißprozesse<br />

• Neue „<strong>Laser</strong>verbindung“ zwischen <strong>Hannover</strong> und Moskau<br />

• Erster Preis für den <strong>Laser</strong>-Dissertation über Holzschneiden<br />

mit dem <strong>Laser</strong> von der Stiftung Industrieforschung prämiert<br />

• Adaptive CAD-Modelle zur Kompensation von<br />

Formabweichungen<br />

• <strong>Laser</strong>gesinterte Mikrowerkzeuge für die Kunststoffindustrie<br />

• Hybridschweißen für anspruchsvolle Schweißnähte<br />

• Kompaktes fs-Faserlasersystem mit hoher Ausgangsleistung<br />

• Neuer Abteilungsleiter am <strong>Laser</strong> <strong>Zentrum</strong> <strong>Hannover</strong> e.V.<br />

• <strong>Laser</strong>-Summerschool 2006 in <strong>Hannover</strong><br />

• Abtragen mit lasergepulsten Wasserstrahlen<br />

Pressemitteilungen 2001–<strong>2005</strong><br />

LZH <strong>Tätigkeitsbericht</strong> <strong>2005</strong><br />

73<br />

Veröffentlichungen


Technische<br />

Ausstattung<br />

10. Technische Ausstattung<br />

10.1. Sonderinvestitionen durch das Land Niedersachsen<br />

Seit ihrer Entdeckung hat die <strong>Laser</strong>technologie einen unaufhaltsamen<br />

Siegeszug angetreten, und angelaufene Jahrhundert wird<br />

als das des Photons bezeichnet. Heutzutage gibt es kaum einen<br />

Technologiebereich, der nicht auf die <strong>Laser</strong>technik und deren<br />

weitere Fortschritte angewiesen wäre. Prominente Beispiele für<br />

den <strong>Laser</strong> als Schrittmacher in innovativen Zukunftstechnologien<br />

finden sich in der industriellen Materialbearbeitung, in der<br />

Halbleiterlithographie und insbesondere in den Lebenswissenschaften,<br />

die in der modernen Gesellschaft Europas zunehmend<br />

an Bedeutung gewinnen und ein wesentliches Potential für die<br />

europäische Wirtschaftskraft bieten. Durch eine intensive und<br />

vorausschauende nationale Forschungspolitik, die von den Bundesländern<br />

zu einem erheblichen Anteil mit getragen wird, hat<br />

Deutschland in den letzten Jahren eine weltweite Führungsposition<br />

in der <strong>Laser</strong>technik errungen. Dieser Erfolg ist im hohen<br />

Maße auch auf die Investitionskraft kleiner und mittlerer Unternehmen<br />

in der deutschen <strong>Laser</strong>branche zurückzuführen, die<br />

mittlerweile einen herausragenden Vernetzungsgrad mit etablierten<br />

Forschungsinstituten erreicht haben. Die Forschungsinstitute<br />

nehmen hier eine Schlüsselposition als Dienstleister bei<br />

der grundlegenden Erkundung neuer <strong>Laser</strong>systemkonzepte und<br />

bei der Lösung prozessspezifischer Problemstellungen ein.<br />

Diese Funktionen eines Instituts in der <strong>Laser</strong>branche werden in<br />

Zukunft noch viel intensiver gefordert werden, wobei insbesondere<br />

bilaterale Kooperationen zwischen Industrieunternehmen<br />

74 LZH <strong>Tätigkeitsbericht</strong> <strong>2005</strong><br />

und F+E-Dienstleistern von Interesse sein werden. Die Entfaltung<br />

der <strong>Laser</strong>technologie in der Wirtschaft steht in vielen Branchen<br />

noch immer am Anfang und wird im Zuge des verstärkten<br />

globalen Wettbewerbs eine existenzielle Rolle für die konkurrierenden<br />

Wirtschafträume darstellen. Insbesondere in den<br />

industriellen Anwendungen, der Medizin und der Wissenschaft<br />

wird auch künftig ein steigender Bedarf für die <strong>Laser</strong>technik zu<br />

verzeichnen sein, um Verfahren mit gesteigerter Effizienz, optimiertem<br />

Qualitätsniveau und erhöhter Zuverlässigkeit zu realisieren.<br />

Das <strong>Laser</strong> <strong>Zentrum</strong> <strong>Hannover</strong> unterstützt diesen Entwicklungsprozess<br />

durch seine Forschungsarbeiten, Kooperationen<br />

mit Industriepartnern und durch direkte Beratungstätigkeit bis<br />

hin zur Entwicklung industrieller Fertigungsverfahren, optischer<br />

Baugruppen und <strong>Laser</strong>systeme. Diese, für den wirtschaftlichen<br />

und technologischen Fortschritt des Landes außerordentlich<br />

wichtige Rolle, kann jedoch nur auf der Basis einer modernen<br />

und gut angepassten apparativen Infrastruktur wahrgenommen<br />

werden.<br />

Die durch das Land Niedersachsen gewährten Mittel für Sonderinvestitionen<br />

sind dieser Vorgabe gewidmet. Ein nachhaltiger<br />

Schwerpunkt der Maßnahmen soll auf der kontinuierlichen,<br />

infrastrukturellen Erweiterung des <strong>Laser</strong> <strong>Zentrum</strong>s <strong>Hannover</strong><br />

liegen, die aufgrund der anhaltenden technischen Weiterentwicklung<br />

notwendig ist. Ein weiterer wichtiger Aspekt sind<br />

Aufwendungen für die Ersatzbeschaffung und den Ausbau<br />

von Schlüsselkomponenten im Forschungsbetrieb des <strong>Laser</strong><br />

<strong>Zentrum</strong>s <strong>Hannover</strong>. Im Vordergrund stehen hier insbesondere<br />

moderne <strong>Laser</strong>systeme, Beschichtungsanlagen und Messgeräte<br />

für die Qualitätssicherung in der <strong>Laser</strong>entwicklung. Die Zuwendung<br />

wird neben einer infrastrukturellen Verbesserung einen<br />

erheblichen Ausbau der forschungsstrategischen Position und<br />

eine deutliche Steigerung des Leistungsvermögens des <strong>Laser</strong><br />

<strong>Zentrum</strong>s <strong>Hannover</strong> gewährleisten können. Im Einzelnen sind<br />

die folgenden Investitionen vorgenommen worden.<br />

• 3D-<strong>Laser</strong> Pulverauftragschweißanlage zur Fertigung von<br />

belastungsangepassten Endoprothesen<br />

• Mikrodissektionssystem als Plattform für zellchirurgische<br />

Forschung


10.2. <strong>Laser</strong>system-Ausstattung<br />

<strong>Laser</strong>typ Leistung/Pulsenergie Hersteller <strong>Laser</strong>peripherie<br />

CO 2 -<strong>Laser</strong> 6000 W (DC) Wegmann-Baasel 5-Achsen-Portalsystem<br />

TRIAGON 6000 oder 3-Achsen-Station<br />

2500 W (HF) Rofin-Sinar DC 025 4-Achsen-Schneidanlage (Behrens CB2500)/<br />

4-Achsen-Station (lineardirektangetrieben)/<br />

4-Achsen-Station<br />

500 W (HF) Coherent K 500 4-Achsen-Station/Scanner/<br />

3-Achsen-Schneidanlage<br />

250 W (HF) Coherent K 250 4-Achsen-Station/Scanner<br />

200 W (HF) Rofin-Sinar SC x20 4-Achsen-Station/Scanner<br />

50 W (HF) Synrad Beschrifter<br />

25 W (HF) Synrad<br />

Nd:YAG-<strong>Laser</strong> 4000 W (cw/pw) Trumpf HL 4006 D<br />

3000 W (cw/pw) Trumpf HL 3001.5<br />

Scheibenlaser über LWL wahlweise Betrieb<br />

2200 W (cw) Rofin-Sinar DY 022 L auf 5 Bearbeitungsstationen<br />

diodengepumpt oder 4 Roboter<br />

2000 W (cw/pw) Rofin-Sinar CW 020<br />

500 W (pw) Rofin-Sinar RSY 500 P<br />

750 W (pw) Rofin-Sinar Star Weld Disc 750 4-Achsen-Station<br />

300 W (pw) Lasag FLS 542N-302 3-Achsen-Station<br />

220 W (pw) Lasag SLS 200 C 60 4-Achsen-Station/LWL<br />

100 W (cw) Rofin-Sinar RS Marker 100 D Beschrifter<br />

22 W (pw) Baasel SC 18 4-Achsen-Station<br />

20 W (pw) Beck-Scheibenlaser Vari Disc 20 4-Achsen-Station<br />

12 W (pw; 1064 nm) Lumera <strong>Laser</strong> STACCATO 6-Achsen-Mikrobearbeitungs-Portalsystem<br />

6 W (pw; 532 nm)<br />

2 W (pw) Lumera <strong>Laser</strong> RAPID 4-Achsen-Station/Scanner<br />

7 W (pw; 355 nm) Coherent Avia 355-7000 4-Achsen-Station/Scanner<br />

2 W (pw; 266 nm) Coherent Avia 266-7000 4-Achsen-Station/Scanner<br />

20 mW (qcw; 355 nm) Lightwave XCyte CY-355-020QCW µSRD (3D µ-Produktion mit Scanner)<br />

Hochleistungs- 1,2 kW cw (808 nm) Rofin-Sinar DL 015 3-Achsen-Station<br />

Diodenlaser 300 W (940 nm)/ <strong>Laser</strong>line LDF 600-250 direkter Strahl/Faserkopplung/Scanner<br />

250 W (Fasergekoppelt)<br />

100 W cw Fok. Diodenlaser 6-Achsen-Roboter<br />

(1 KHz; 810 nm) Fisba DL 100<br />

15 W (810 nm) Fasergekoppelter<br />

Diodenlaser SDL FB 25 2-Achsen-Station 2-Achsen-Station<br />

9 W (1064 nm) Faserlaser SDL FD 10<br />

Excimerlaser 0,6 J/ 300Hz/248 nm Lambda Physik Lambda 4000 ELPEC mult<br />

0,8 J/250 Hz/248 nm Lambda Physik LPX 325 Wahlweise:<br />

0,6 J/100Hz/248 nm Lambda Physik LPX 210 Mikrobearbeitungsstationen<br />

0,3 J/100 Hz/351 nm ELPECµ /3-Achsen-Koordinatentisch<br />

0,3 J/300 Hz/193 nm Lambda Physik LPX 325 Mikrobearbeitungsstation ELPEC 193<br />

30 mJ/200Hz/157 nm Lambda Physik LPF 220 Vakuumkammer mit 4-Achsensystem<br />

8 mJ/500Hz/193 nm TUI-<strong>Laser</strong> Existar S 500 ELPEC mult<br />

1,5 mJ/500Hz/157 nm TUI-<strong>Laser</strong> Existar S 500 Vakuumkammer mit 4-Achsensystem<br />

Titan-Saphir- 2 mJ (150 fs; 1 kHz) Spectra Physics Spitfire<br />

<strong>Laser</strong> 0,5 mJ (150 fs; 5 kHz)<br />

0,5 mJ (150 fs; 1 kHz) BMI Alpha-1000<br />

1 mJ (150 fs; 1 kHz) Clark-MXR CPA 2001 4-Achsen-Koordinatentisch/Scanner<br />

0,8 mJ (30 fs; 1 kHz) Femtolasers COMPACT-PRO<br />

0,3 mJ (150 fs; 5 kHz) Thales Bright<br />

4 µJ (160 fs; 250 kHz) Coherent RegA 9000<br />

400 mW (60 fs; 90 mHz Capteyn Murnane Labs MTS<br />

740-840 nm)<br />

LZH <strong>Tätigkeitsbericht</strong> <strong>2005</strong><br />

75<br />

Technische<br />

Ausstattung


Technische<br />

Ausstattung<br />

10.3. Beschichtungsanlagen<br />

• Beschichtungsanlage für den MIR-Bereich, IAD-Systeme,<br />

Balzers BAK 760 mit Denton CC 105<br />

• Beschichtungsanlage für den Bereich vom UV bis NIR,<br />

Balzers BAK 640 mit Ionenquellen Denton CC102R<br />

und CC 104<br />

• Beschichtungsanlage für den Bereich vom UV bis NIR,<br />

BAK 600<br />

• Beschichtungsanlage Leybold SyrusPro 1100 für<br />

ionengestützte Prozesse<br />

• Ionenstrahlsputteranlage, Rezipient Balzers BAK 640,<br />

2 Kaufman-Ionenquellen (Iontech)<br />

• Ionenstrahlsputteranlage, Rezipient Varian, rf-Ionenquelle<br />

mit online-Spektrophotometer für Rapid Prototyping<br />

komplexer Schichtsysteme<br />

• Ionenstrahl-Zerstäubungsanlage „EiKon“: Optimiertes<br />

Beschichtungssystem mit Breitstrahlquelle zur Herstellung<br />

hochwertiger IBS-Schichten mit hoher Produktivität<br />

10.4. Optikcharakterisierung<br />

• Zerstörschwellenmessplätze gemäß ISO 11254 für 1064 nm,<br />

Mikrofokusmessplatz für cw und hochrepetierliche LIDT-<br />

Untersuchungen, Messplatz für ultrakurze Pulse bei 780 nm<br />

• <strong>Laser</strong>kalorimetrische Apparaturen für Absorptionsmessung<br />

(ISO 11551) und Resttransmissionsmessung für 193 nm,<br />

532 nm, 780 nm, 1064 nm und 10,6 µm<br />

• Streulichtmessplatz gemäß ISO 13696 für 157 nm, 193 nm,<br />

633 nm, 1064 nm<br />

• Spektralphotometrie (ISO/FDIS 15368: Reflexion,<br />

Transmission) von 115 nm bis 25 µm, Gerätebau UV/VUV-<br />

Spektralphotometrie<br />

• Fluoreszenzspektroskopie 200 nm bis 800 nm mit<br />

Anregungswellenlängen 193 nm und 157 nm<br />

• hochgenaue Reflektometrie (ISO/DIS 13697) für 1064 nm<br />

und 10,6 µm<br />

• Defektdichtenanalyse, Alterungsuntersuchungen,<br />

Nomarski-Mikrographie, Interferometrie, Talystep, Messung<br />

der Abriebfestigkeit<br />

76 LZH <strong>Tätigkeitsbericht</strong> <strong>2005</strong><br />

10.5. Labore: <strong>Laser</strong>entwicklung<br />

Im Bereich <strong>Laser</strong>entwicklung stehen komplett ausgestattete<br />

Entwicklungslabore zur Verfügung. Zur Geräteausstattung gehören<br />

u.a.:<br />

• Festkörper-, Gas- und Diodenlasersysteme,<br />

• optische und elektrische Spektrumanalysatoren,<br />

• computergestützte Strahlanalysesysteme,<br />

• Echtzeit- und Speicheroszillographen mit<br />

Fouriertransformation,<br />

• Faserspleißgeräte<br />

• Kristall- und Faserpoliermaschinen


10.6. Mess- und Analysegeräte<br />

Werkstoffprüfung<br />

In der Mess-, Prüf- und Analysentechnik verfügt das LZH über<br />

Anlagen und Geräte zur zerstörungsfreien bzw. zerstörenden<br />

Werkstoffprüfung und instrumentellen Analytik. Neben metallographischen<br />

Untersuchungsmethoden mit quantitativer<br />

Bildanalyse stehen eine automatisierte Ultraschallprüfung,<br />

Härteprüfgeräte, Auflicht- und Rasterelektronenmikroskope,<br />

Rissprüfung und Rauheitsmessgeräte zur Verfügung. Ein energiedispersives<br />

Elementanalysesystem (EDS), Schallemissionsanalyse<br />

und Geräte zur Verschleißprüfung stellen weitere Untersuchungsmöglichkeiten<br />

dar. Darüber hinaus ist am LZH eine<br />

servohydraulische Zugprüfmaschine, mit welcher statische und<br />

dynamische Belastungsuntersuchungen durchgeführt werden<br />

können, verfügbar.<br />

Ferner können vom LZH Geräte zur Röntgen- und Magnetpulverprüfung,<br />

zu weitergehenden statischen und dynamischen<br />

Belastungsversuchen, Korrosionsprüfungen, Emissionspektralanalysen,<br />

zur Röntgendiffraktrometrie, Photometrie und weiteren<br />

instrumentelle Analysemöglichkeiten genutzt werden.<br />

<strong>Laser</strong>messsysteme<br />

Für die Vermessung von Werkstücken, Erfassung von Strecken<br />

und Winkeln, Konturerkennung, Oberflächenqualitätsbestimmung<br />

und Ausrichtungsarbeiten auf der Basis von dynamischer<br />

Autofokussierung und Triangulation werden am LZH <strong>Laser</strong>messsysteme<br />

und -verfahren eingesetzt. Spezielle mit Wärmebildaufzeichnung<br />

ausgestattete <strong>Laser</strong>systeme werden zur Identifikation<br />

von Materialien verwendet und können zur Qualitätssicherung<br />

in der Produktion eingesetzt werden.<br />

Das LZH verfügt über einen Triangulationsscanner vom Typ<br />

OMS-P der Firma Georg Fischer. Der Triangulationsscanner<br />

erlaubt die berührungslose, dreidimensionale Vermessung von<br />

Freiformflächen. Er wurde ursprünglich für die Vermessung von<br />

Zylinderköpfen, insbesondere zur Bestimmung der Brennraumvolumina,<br />

entwickelt.<br />

Für die Prozesskontrolle beim <strong>Laser</strong>strahltrennen verfügt das<br />

LZH über einen berührungslos arbeitenden konoskopisch-holografischen<br />

Sensor, der sowohl eine zum <strong>Laser</strong>strahl koaxiale als<br />

auch eine Erfassung des Abstandes unter extremen Winkeln<br />

erlaubt.<br />

Emissions-/Immissionsmesstechnik<br />

Für Emissions- und Immissionsmessungen bei <strong>Laser</strong>bearbeitungsprozessen<br />

befinden sich am LZH mehrere teilweise mobile<br />

Versuchsstände mit speziellen Geräten zur Erfassung und Probenahme<br />

von Gefahrstoff- bzw. Emissionskomponenten. Entsprechend<br />

der Menge nachzuweisender Komponenten können<br />

die Messungen zur Charakterisierung von Gefahrstoffen an<br />

einer offenen Messstrecke oder einer geschlossenen Messkammer<br />

durchgeführt werden. Zum Nachweis der Messgenauigkeit<br />

dieser Anlagen hinsichtlich Wiederfindungsraten und Nachweisgrenzen<br />

wird die reproduzierbare Einbringung von gas- und<br />

partikelförmigen Komponenten mittels Feststoffdispergierer<br />

und Infusionspumpe mit Verdampfungseinrichtung realisiert.<br />

Für die Analyse von Aerosolen stehen am LZH Kaskadenimpaktoren<br />

und ein Elektromobilitätsspektrometer zur Online-Bestimmung<br />

der massenspezifischen Partikelgrößenverteilung sowie<br />

Partikelzähler zur anzahlspezifischen Partikelgrößenverteilung<br />

zur Verfügung.<br />

Neu am LZH ist ein Gerät zur schnellen Emissionsprognose mittels<br />

<strong>Laser</strong>-Pyrolyse-GC/MS. Mit diesem Instrument können Polymere<br />

direkt auf Ihr Emissionsverhalten untersucht und somit<br />

der industrielle <strong>Laser</strong>prozess umwelt- und sicherheitstechnisch<br />

beurteilt werden.<br />

LZH <strong>Tätigkeitsbericht</strong> <strong>2005</strong><br />

77<br />

Technische<br />

Ausstattung


So erreichen<br />

Sie das LZH<br />

11. So erreichen Sie das <strong>Laser</strong> <strong>Zentrum</strong> <strong>Hannover</strong> e.V.<br />

Mit dem Auto<br />

Sie erreichen uns über die A2,<br />

Ausfahrt <strong>Hannover</strong>-Herrenhausen,<br />

weiter über die B6 Richtung <strong>Hannover</strong>;<br />

nach ca. 500 m, Ausfahrt „Wissenschaftspark“<br />

(s. Skizze).<br />

78 LZH <strong>Tätigkeitsbericht</strong> <strong>2005</strong><br />

Mit der Bahn<br />

Ab <strong>Hannover</strong> Hbf. entweder per Taxi<br />

(ca. 20 Min./15,– EUR) oder mit der<br />

Stadtbahn Linie 4 ab U-Bahnstation<br />

„Kröpcke“ (5 Minuten vom Hbf.),<br />

Richtung „Garbsen“ (ca. 20 Min.).<br />

Weiterer Fußweg ca. 4 Min.<br />

<strong>Laser</strong> <strong>Zentrum</strong> <strong>Hannover</strong> e.V.<br />

Hollerithallee 8<br />

D-30419 <strong>Hannover</strong><br />

Phone +49 511-27 88 - 0<br />

Fax +49 511-27 88 - 100<br />

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www.lzh.de<br />

Mit dem Flugzeug<br />

Ab Flughafen <strong>Hannover</strong>-Langenhagen<br />

(HAJ) entweder per Taxi (ca. 15 Min./15,–<br />

EUR) oder mit der S-Bahnlinie S5 direkt<br />

zum Hauptbahnhof, dann weitere<br />

Anreise mit der Bahn (ca. 1½ Stunden).


<strong>Laser</strong> <strong>Zentrum</strong> <strong>Hannover</strong> e.V. (Fax: +49 511 - 27 88 - 100)<br />

Informationsabfrage<br />

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Schicken Sie mir bitte folgende Informationen:<br />

LZH Image-Broschüre<br />

PHI-Zeitschrift (informiert über Aktivitäten der<br />

produktiontechnischen Institute in <strong>Hannover</strong>;<br />

erscheint 4 mal jährlich)<br />

Schicken Sie mir bitte Flyer (jeweils 2 Seiten) zu den Themen:<br />

Prozessentwicklung zur innovativen Glasbearbeitung<br />

(dt./engl.)<br />

<strong>Laser</strong> Components (engl.)<br />

Photonisch Mikro- und Nanotechnologien (dt.)<br />

Kunststoffbearbeitung mit <strong>Laser</strong>strahlung (dt.)<br />

Mikrotechnologie in <strong>Hannover</strong> (dt.)<br />

Microtechnology in <strong>Hannover</strong> (engl.)<br />

Ich möchte automatisch per E-Mail informiert werden wenn:<br />

Eine neue LZH-Pressemitteilungen erscheint<br />

(ca. 30 Mal im Jahr)<br />

Das LZH Aussteller bei einer Messe ist<br />

Information zu „LZH-<strong>Laser</strong>term“ (eine alphabetisch<br />

gegliederte Übersetzungshilfe [dt./engl., engl./dt.] mit ca.<br />

3500 Fachbegriffen aus dem Bereich der <strong>Laser</strong>technologie<br />

und lasernahen Themengebieten: Preis: 20 EUR)<br />

ProWatcher Industrial Process Quality Monitoring for<br />

<strong>Laser</strong> Machining (engl.)<br />

Handgeführte <strong>Laser</strong>systeme (dt.)<br />

CIMELAS.COM-Kombiniertes internetbasiertes Markt-<br />

und Konstruktionssystem für <strong>Laser</strong> Job Shops (dt.)<br />

CIMELAS.COM-Combined Internet-bases Market<br />

and Engineering System for <strong>Laser</strong> Job Shops<br />

<strong>Laser</strong>strahlschweißen (dt.)<br />

LZH Aktuell erscheint (informiert über aktuelle Projekte<br />

und Forschungsergebnisse; erscheint 4-6 mal jährlich;<br />

PDF-Datei)<br />

Sonstiges:<br />

LZH <strong>Tätigkeitsbericht</strong> <strong>2005</strong><br />

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