Influence of the initial surface roughness on the ablation efficiency of metals

Die Laserablation als Verfahren der Präzisionsbearbeitung gewinnt sowohl in den Bereichen der Forschung als auch der industriellen Fertigung an Bedeutung. Insbesondere für industrielle Anwendungen stellt neben den erreichbaren Genauigkeiten die Prozesseffizient einen wichtigen Faktor dar. Meist werden für Untersuchungen in der Forschung polierte Oberflächen für die Untersuchung des Ablationsprozesses verwendet. Ziel dieser Arbeit ist die Untersuchung der Ablationseffizienz von Metallen bei der Bearbeitung mit gepulster Laserstrahlung in Abhängigkeit der Oberflächenrauheit. Erste Ergebnisse zeigen Unterschiede zwischen der Bearbeitung mit kurzen Pulsen und ultrakurzen Laserpulsen. Während bei der Bearbeitung mit kurzen Laserpulsen die Ablationseffizienz mit zunehmender Oberflächenrauheit steigt, zeigen ultrakurze Laserpulse ein anderes Verhalten. Es konnten zwei Regime identifiziert werden. So wurde in einem ersten Bereich eine Abnahme der Ablationseffizienz bis zu einer gewissen Rauheit festgestellt, bevor wieder eine Zunahme der Effizienz stattfindet. Weiterhin lässt sich eine Abhängigkeit der Ablationseffizienz von der Einzelpulsenergie bzw. der mittleren Leistung bei konstanter Repetitionsrate erkennen. ; Laser ablation is gaining importance in the areas of research and industrial manufacturing concerning micro machining technologies. In particular, for industrial applications the process efficiency is an important factor in addition to the achievable accuracy. Most investigations in research according the ablation efficiency are done with polished surfaces samples. The aim of this work is to investigate the ablation efficiency of metals during processing with pulsed laser radiation as a function of the surface roughness. First results show differences between laser ablation with short pulses and ultrashort laser pulses. While the ablation efficiency increases with an increasing surface roughness for short laser pulses, ultrashort laser pulses show a different behaviour. Here, two regimes could be identified. ...