Aufgabenstellung
Ziel der Entwicklung ist die Integration der Technologie des Glasschweißens mittels ultrakurzer Laserpulse in einen 3D Printer der Fa. LightFab GmbH. Dabei handelt es sich um Anlagen, die bislang mittels selektivem laserinduzierten Ätzen (SLE) subtraktiv dreidimensionale Bauteile aus Glas herstellen. Da der SLE-Prozess genau wie das Glasschweißen mittels ultra-kurzer Laserpulse auf der Bestrahlung von Glas mit ultrakurzen Pulsen basiert, wird eine Integration der Glasschweißtechnologie in die Anlage deren Anwendungsbereich stark erweitern. Um eine robuste, industrietaugliche Integration der Glasschweißtechnologie zu erreichen, müssen jedoch zusätzliche Anforderungen erfüllt werden, die unter anderem eine rissfreie Spaltüberbrückung zwischen den Glasbauteilen ermöglichen.

Vorgehensweise
Ausgehend von bekannten Prozessparametern für das Fügen von Gläsern im optischen Kontakt werden Prozessparameter ermittelt, die an der Oberfläche von einem der Fügepartner eine Zone mit niedriger Viskosität, aber hinreichend großer Oberflächenspannung erzeugt, so dass die Schmelze nicht in den Spalt austritt. Es müssen Prozessparameter ermittelt werden, welche zumindest eine Anbindung dieser niedrigviskosen Zone über Van-der-Waals-Kräfte am anderen Fügepartner ermöglichen.

Ergebnisse
Es wurden Prozessparameter identifiziert, die eine Spaltüberbrückung und Verbindung von Gläsern wie z.B. Quarzglas, Borosilikat- und Fensterglas, auch untereinander, ermöglichen. Das Schließen des Spaltes bis zum Erreichen eines flächigen optischen Kontaktes zwischen den Platten erfolgt innerhalb weniger Millimeter, wie in den dargestellten Bildern zu sehen.