09.07.2018 16:49:00 CEST Der deutsche Hightech-Maschinenbauer Manz AG hat seine Expertise für das Laserschneiden von Glas in die Medizintechnik übertragen. Speziell für die vollautomatische Fertigung von hauchdünnen Mikroskopgläsern wurde die Laserschneidanlage DLC 820 entwickelt. Die eingesetzte Technologie basiert auf dem von Manz entwickelten, besonders materialschonenden und sauberen Laserschneidverfahren M-Cut, das sich bereits bei der Produktion von Deckgläsern für Smartphones und Tablet Computern bewährt hat.
Die vollautomatische Laserschneidanlage DLC 820 ist das aktuelle Spitzenmodell der neuen DLC-Serie frei konfigurierbarer Laserschneidanlagen von Manz. Das dabei eingesetzte Laserschneidverfahren M-Cut eignet sich besonders für höchste Anforderungen an Präzision und Reinheit in der Medizintechnik. M-Cut steht für modification cut: Ein ultrakurz gepulster Pikosekundenlaser modifiziert das zu bearbeitende Glassubstrat hauchdünn entlang einer nur zwei Mikrometer starken Linie – ähnlich einer Perforierung. Objektträger und Deckgläser lassen sich anschließend in variablen Geometrien mechanisch heraustrennen. Die DLC 820 arbeitet vollautomatisch rund um die Uhr und lässt sich werkzeuglos, also allein softwaregesteuert, umrüsten. Die Schnittgeschwindigkeit liegt bei bis zu 1,8 Meter pro Sekunde gegenüber etwa 0,4 Meter bei traditionell mechanischen Schneidverfahren.
Auch qualitativ setzt die DLC 820 ein Zeichen: Mit dem eingesetzten M-Cut-Verfahren lässt sich eine Schnittkante erzeugen, deren Qualität wesentlich höher ist als beim klassischen mechanischen Ritzen mit einem Diamantrad. Hier kommt es zu kleinen Absplitterungen, sogenannten Chippings, welche sich negativ auf die Bruchfestigkeit des Glases auswirken.
Auch im Vergleich mit anderen Laserschneidverfahren, bei denen das Glas aufgeschmolzen oder verdampft wird, bietet das M-Cut Verfahren immense Vorteile: Die Rauigkeit der Kante liegt bei unter 0,5 Mikrometer. Mikro-Risse oder leichte Verfärbungen im Material durch hohe Temperaturen des Lasers, werden mit M-Cut vermieden.
Objektträger und Deckgläser für die medizinische Forschung und Praxis werden traditionell meist noch mechanisch zugeschnitten. Die Variantenvielfalt ist hoch, weltweit werden von der Medizin- und Pharmabranche Dutzende unterschiedliche Abmessungen in bis zu zehn unterschiedlichen Glasstärken zwischen 6 und 60 Mikrometern nachgefragt und in Milliardenstückzahlen verbraucht. „Mit der Laserschneidanlage DLC 820 können die Hersteller die Wirtschaftlichkeit ihrer Fertigung deutlich steigern, nicht nur weil der Durchsatz mehr als viermal so hoch ist wie mit mechanischen Schneidverfahren“, sagt Anders Pennekendorf, Produktmanager für die DLC-Laserschneidanlagen bei Manz. „Außerdem fallen bei unseren Anlagen aufwändige Rüstzeiten weg, alle Prozesse sind allein über die Software konfigurierbar.“
Das Fertigungsspektrum der gesamten DLC-Linie umfasst neben Mikroskopgläsern auch Display-Gläser aus chemisch gehärtetem Glas und sensorbasierte Biochips für automatisierte, hochfrequente Analysen in der Molekularbiologie.
Technologische Highlights der Laserschneidanlage DLC 820 von Manz:
- verarbeitet Glassubstrate mit Abmessungen von bis zu 1,5 mal 1,5 Metern
- Schnittgeschwindigkeit des Lasers von bis zu 1,8 Meter pro Sekunde und damit viermal so schnell wie mechanische Schneidverfahren
- Rauigkeit der Schnittkante von unter 0,5 Mikrometer, ein Nachpolieren der Kanten ist damit nicht notwendig
- sehr geringes Chipping für eine hohe Bruchfestigkeit der Mikroskopgläser
- vollautomatisch, werkzeuglos, softwaregesteuert konfigurierbar: keine Rüstzeiten, in denen die Fertigung ruht – schnelle Formatwechsel bei Kleinserien
- Schneiden von Freiformen möglich
- Inline-Messtechnik einfach integrierbar, für automatische Korrekturen im Prozess und damit konstant hohe Qualität und Output
