Messen grössenabhängiger mechanischer Eigenschaften an Laser- und FIB-geschnittenen metallischen Mikrosäulen

Mechanische Eigenschaften sind stark grössenabhängig. Es ist deshalb wichtig, gut definierte Proben unterschiedlicher Dimension im Mikrobereich für mechanische Tests zur Verfügung zu haben.

Fiche signalétique

  • Département HESB | Technique et informatique
  • Pôle de recherche Technique de production
  • Champ de recherche Technologies appliquées laser, photonique et de surface
  • Durée 01.10.2008 - 30.04.2011
  • Direction du projet Patrick Schwaller
  • Partenaires - établissements de recherche, y c. BFH Empa Thun
  • Partenaires - secteur public armasuisse W+T
  • Mots-clés Mechanische Eigenschaften, Oberflächenmikrostrukturierung, ultrakurze Laserpulse

Contexte initial

Mikrosäulen werden heute in der Regel mittels einem fokussierten Ionenstrahl (FIB) hergestellt. FIB ist sehr präzis und materialschonend, jedoch extrem teuer und zeitaufwändig. In diesem Projekt soll überprüft werden, ob eine Grobstrukturierung der Mikrosäulen mittels ultrakurzer Laserpulse (schneller und kostengünstiger als FIB) möglich ist, so dass nur noch die Feinstrukturierung mittels FIB durchgeführt werden muss.

But

Ziel dieses Projektes ist es, Mikrosäulen unterschiedlicher Dimensionen mittels einer Kombination von ultrakurzen Laserpulsen und fokussierten Ionenstrahlen (FIB) für Mikrokompressionsversuche herzustellen.

Compétences clés

Mikrostrukturierung von Oberflächen für die Messung ihrer mechsnischen Eigenschaften

Résultat

Erste Versuche an polykristallinem Kupfer zeigen, dass die Kombination von Laserpulsen und FIB zur Strukturierung funktioniert. Durch die Laserpulse gibt es zwar eine Materialmodifikation von einigen Mikrometern, diese kann jedoch mittels FIB entfernt werden. Es konnten so Mikrosäulen mit einem Zeitgewinn von einem Faktor 5 hergestellt werden (verglichen mit der Herstellung ausschliesslich via FIB)

Perspectives

In einem nächsten Schritt werden die Versuche nun auf einkristallines Kupfer ausgeweitet