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Ziel dieser Diplomarbeit ist es ein Konzept und einen konstruktiver Entwurf für eine Anordnung zu erarbeiten, die es ermöglicht Laserstrahlung nterschiedlicher Wellenlänge für die Materialbearbeitung bereitzustellen. Die Anordnung soll dabei auf die Lasermikrobearbeitung ausgerichtet sein und sieht vor, ein Werkstück mit verschiedenen Wellenlängen an einem Ort bearbeiten zu können. DieMotivation dieser Arbeit beruht auf Anfragen der Industrie und Forschung, die nach möglichen Lösungen suchen, auch wellenlängenabhängige Prozesse über eine Anlage abzuwickeln. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurden verschiedene Konzepte gegenübergestellt und ein Gesamtkonzept einer Laseranordnung erörtert. Mit Blick auf einen in die Praxis umsetzbaren konstruktiven Entwurf werden bei Bewertung der Konzepte, neben technischen auch ökonomische Gesichtspunkte berücksichtigt. Der konstruktive Entwurf umfasst die konkrete Anordnung und Auswahl optischer und optomechanischer Komponenten. Eine wesentliche Anforderung stellt die Korrektur der chromatischen Aberration dar. Diese resultiert daraus, dass die verschiedenen Wellenlängen über einen Bearbeitungsort geführt werden. Unter Berücksichtigung dieser Tatsachen wird zunächst ein Algorithmus erarbeitet, der es erlaubt diesen Fehler numerisch zu berechnen sowie zu bestimmen in welchem Umfang die Korrektur vorgenommen werden muss beziehungsweise der Entwurf anzupassen ist. Zum Schluss erfolgen eine Diskussion der Ergebnisse und die Auswertung des Gesamtkonzeptes.
Ziel dieser Diplomarbeit ist es, ein System zur Charakterisierung der Qualität von Isolationsschnitten in Aluminiumdünnschichten während eines Rolle-zu-Rolle-Prozesses zu evaluieren. Dazu werden geeignete Konzepte für eine solche Qualitätssicherung erarbeitet und basierend darauf Versuche mit verschiedenen Kamerasystemen durchgeführt und analysiert. Die dabei generierten Bilddaten werden im Anschluss für die Auswahl und Optimierungvon potentiellen Erkennungsalgorithmen auf Basis einer Demonstrationssoftware genutzt. Nach erfolgter Selektion eines Algorithmus wird ein Konzept für die Integration einer Qualitätssicherung für R2R-Prozesse in die Maschinensteuerungssoftware des betreuenden Unternehmens, der 3D-Micromac AG, erarbeitet und vorgestellt.
Im Rahmen der Diplomarbeit wurden Grundlagenuntersuchungen zur Lasermikrobearbeitung des Kunststoffs TOPAS, des Borosilikatglases D 263 T und des Werkzeugstahls der Werkststoffnummer 1.2365 durchgeführt, um deren prinzipielle Bearbeitbarkeit mittels KrF-Excimerlaser zu bestimmen. Desweiteren wurden Versuche zur Erzeugung von Gitterstrukturen in Tantalfolie und Edelstahlfolie der Werkstoffnummer 1.4301 unternommen. Ziel dieser Versuche war vorrangig die Erzeugung kleinstmöglicher Stegbreiten.