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Laseranwendungen in der Sensortechnik

Die Sensortechnik bietet eine Vielzahl an Laseranwendungen – man könnte auch sagen, ohne die Lasertechnik wäre die Sensortechnik nicht auf dem heutigen Stand der Technik.

Schon seit vielen Jahren sind Laseranwendungen in der Sensortechnik weit verbreitet. Es ist eigentlich davon auszugehen, daß die moderne Sensorindustrie ohne den Einsatz der Lasertechnologie nicht auf dem heutigen, hohen Niveau angelangt wäre. Dieser Beitrag deckt nur einige – aber die häufigsten – Laserapplikationen ab, die in der Sensorherstellung Anwendung finden.

Sensor-Typdaten beschriften
Vielerlei Anforderungen in der EU aber auch innerhalb Deutschlands sorgen für eine eingehende Dokumentationspflicht, besonders natürlich bei sicherheitsrelevanten Sensorelementen – dies stellt prinzipiell natürlich eine sinnvolle Anforderung dar. Nun ist es aber – je nach Sensor – nicht immer einfach, ein Klebeetikett aufzubringen oder den Sensor selbst zu bedrucken. Da aber viele Kunststoffe und prinzipiell alle Metalle mittels der Lasertechnologie hervorragend beschriftet werden können, ist die direkte Bauteilkennzeichnung hier oftmals die optimale Lösung.

Tampondruckklischees erzeugen
Da mit der Lasertechnik eine direkte Kennzeichnung im Werkstoff der Oberfläche selbst stattfindet, kann das Ergebnis hinsichtlich der Färbung nur bedingt beeinflusst werden. Weiterhin kann die Kennzeichnung eines umfangreichen „Typenschildes“ einige Zeit in Anspruch nehmen. Beide Faktoren können mittels Tampondruck optimiert werden. Der Brückenschlag zur Lasertechnologie ist in diesem Fall die Erzeugung vom Tampondruckklischees mittels Laser. Metallische Klischees können sehr schnell und in hoher Qualität mittels Lasergravursystemen erzeugt werden.

Metallische Sensorgehäuse schweißen
Mittels Lasertechnologie können metallische Komponentne einfach, schnell, mit geringstem Wärmeeintrag und reproduzierbar verschweißt werden. Gerade im Bereich der Sensortechnik, in welchem es auf möglichst schonende Behandlung der aktiven Komponenten ankommt, bietet die Lasertechnik einen hervorragenden Ansatz mit geringstem Risiko dauerhafte Metallverbindungen zu erzeugen.

Kunststoff-Sensorgehäuse schweißen
Neben metallischen Gehäusen sind in der Sensortechnik natürlich schon lange auch Kunststoffgehäuse weit verbreitet. Einige diese Gehäuse sind nicht dafür konzipiert wieder geöffnet zu werden, daher sucht die Industrie nach Lösungen diese Kunststoffgehäuse dauerhaft zu verschließen. Die Klebetechnologie, ebenso wie klassische Schweißverfahren (z.B. Ultraschall) bieten Lösungsansätze. Oftmals kann aber die Laserschweißtechnologie eine wirtschaftliche und technologisch sinnvollere Alternative darstellen.

Membrane schneiden
Gerade im Prototypenbereich aber auch in der Kleinserienfertigung von speziellen Drucksensoren müssen feinste Membrane unter Umständen mit Freiformkonturen gefertigt werden. Die Lasertechnologie bietet hier sehr zielgerichtete Ansätze zum Feinschneiden von Polymeren aber insbesondere auch von Elastomeren. Wie beim Stanzen und mechanischen Schneiden von Komponenten üblich, muss man von fortwährendem Verschleiß der aktiven Komponenten ausgehen – ein Nachteil, der bei Einsatz der Lasertechnologie nicht gegeben ist.

Sensorkomponenten perforieren
Angefangen von großvolumigen Durchbrüchen die schnell in dicken Materialien mit Kilowattlasern eingebracht werden können bis hin zu Sub-Nanometer-Strukturen, die mit hoher Geschwindigkeit mit Kurz- und Ultrakurzpulslasern in natürlichen und synthetischen Materialien eingebracht werden können, ist der Laser ein universelles, schnelles und verschleißfreies Werkzeug.

15.05.2017 17:14

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