Lasersystem für die Mikro-Fluidik
Winzige Nähte
Die Mikrofluidik gewinnt durch immer neue Möglichkeiten der Analytik an Bedeutung: Stichwort ‚Lab on a Chip‘. Ein Lasersystem lässt neue Produktlayouts für diese Bauteile zu. Die Schweißnähte sind nur 100 µm stark.

Üblicherweise bestehen die funktio-nalen Bereiche einer Mikrofluidik aus planen Flächen. Das untere Bauteil erhält seine Kanäle durch Hot-Stamping, darauf wird die obere Scheibe zum Abschließen der Kanalstruktur aufgebracht. Die Kanäle sind so fein, dass die Gravitation gegenüber den Kapillarkräften vernachlässigt werden kann. Mit Lasertechnologie können Ober- und Unterteil miteinander verbunden werden.
Speziell für diese Anwendung stellt LPKF das Lasersystem Precision Weld vor, mit dem Schweißnähte von nur 100 µm Stärke erzeugt werden können. Die Positionier-Wiederholgenauigkeit beträgt 10 µm. Diese Präzision war bislang mit keinem Verfahren zu erreichen. Konstruktiv wird sie durch eine mechanische Entkopplung von Gehäuse und Arbeitsraum erreicht. Diese Konstruktion setzt auf die Protolaser-Systeme des Unternehmens auf und liefert im PCB Prototyping sehr gute Ergebnisse.
Das Lasersystem ist sowohl mit einem Scannersystem zur Lenkung des Laserstrahls als auch mit einem Positioniertisch ausgestattet. So wird die effektive Arbeitsfläche bis auf 320 x 320 mm erweitert. Mit einem integrierten Kamerasystem werden speziell aufgebrachte Fiducialmarken oder geometrische Elemente des Bauteils angetastet. So können Toleranzen im Bauteil und in der Bauteilaufnahme kompensiert werden.
Aufgrund der Laserwellenlänge von 1.940 nm arbeitet das System nicht nur nach dem Durchstrahlverfahren, sondern es können auch zwei transparente Bauteile gefügt werden: Mit der Clearjoining-Technologie. Denn bei der eingesetzten Wellenlänge weisen die meisten technischen Kunststoffe eine ausreichende Absorption auf, um bei hohen Energiedichten aufzuschmelzen. Der Laserstrahl wird exakt auf die Schweiß-ebene fokussiert und bringt so dort die erforderliche Energie ein.
Das System verfügt außerdem über eine automatische Fokuseinstellung. Es ist besonders kompakt und benötigt nur Stromanschluss und Druckluft. Es passt auf Rollen durch jede Labortür. Das Einsatzgebiet ist primär die Prototypen- oder Kleinserienfertigung, für den großindustriellen Einsatz lässt sich die Maschine aber auch automatisch bestücken.

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