30 Juni Wenn der Spiegel zum Motor wird
Mit dem planaren, hochintegrierten XY-Scanner Pixie entwickelt ein künftiges Spin-off des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnik ILT in Aachen ein Laserablenksystem, das gegenüber konventionellen Galvanometerscannern deutlich kompakter und schneller arbeiten soll. Die Technologie richtet sich nach Angaben der Entwicklerinnen und Entwickler insbesondere an Anwendungen der parallelen Lasermaterialbearbeitung, bei denen mehrere Scanner oder aufgespaltene Hochleistungslaserstrahlen eingesetzt werden.
Zwischen MOEMS und Galvoscanner
Der planare Galvanometer-Scanner (PGS) soll rund 90 % weniger Bauraum als herkömmliche Systeme belegen und nur etwa ein Zehntel wiegen. Die Laserspots verleinern sich um mehr als zwei Drittel und lassen sich mit über 1,5-facher Geschwindigkeit über Werkstücke führen, wie das Entwicklerteam mitteilt.
Die Grundidee entwickelte Lazar Bochvarov am Fraunhofer ILT während seiner Promotion im Bereich Lasermikrochirurgie. „Die heute verfügbaren Galvanometerscanner stoßen mit ihrer Baugröße an Grenzen“, erklärt Bochvarov. „Dagegen sind Mikro-Opto-Elektro-Mechanische Scanner (MOEMS) mit ihren mm-kleinen Spiegeln für viele laserchirurgische und industrielle Anwendungen ungeeignet.“
Der entwickelte Scanner soll nun die Lücke zwischen beiden Technologien schließen. Wie bei MOEMS-Systemen sind Antrieb und Spiegel in einer gemeinsamen Rotoreinheit integriert. Bei dem miniaturisierten elektromechanischen Antrieb ist das Spiegelsubstrat selbst Teil eines Lorentzkraft-basierten Systems. Die Kraftwirkung eines Magnetfelds auf stromdurchflossene Leiter wird genutzt, um den Spiegel präzise zu kippen.
Industrieskalierung angestrebt
„In dem hochintegrierten Antrieb bilden Spiegel und Motor eine kompakte Einheit. Das Prinzip lässt sich gut zu großen Aperturen skalieren“, so Bochvarov. Spiegelgrößen von deutlich über 100 mm seien damit grundsätzlich möglich, so das Team. Das sei insbesondere für Hochleistungslaser und die Parallelisierung industrieller Prozesse relevant.
Mit einer Phase-I-Förderung im Programm ‚Exist-Forschungstransfer‘ des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie (BMWE) will das Gründerteam die Technologie in den kommenden 18 Monaten weiterentwickeln.
Quelle: www.ilt.fraunhofer.de
Bild: Lazar Bochvarov
Bildunterschrift: Neuartiger 2-D-Laserscanner: Dr. Milena Žurić, Christina Giesen und Lazar Bochvarov (von links) sowie Alexander Hohle (nicht im Bild) sind das Spin-off-Gründerteam