Ultralyhytpulssilaser avaa uusia mahdollisuuksia teolliselle tuotannolle aina lääketieteellisistä implanteista vähäpäästöisiin moottoreihin
Boschin, Trumpfin ja Jenan yliopiston työryhmälle Saksan Future-palkinto
- Ultralyhytpulssilaser ensi kertaa teollisuuden käyttöön
- Menetelmä mahdollistaa materiaalin tehokkaan ja tarkan työstämisen massatuotantona
- Sovelluksia muun muassa terveydenhuoltoon, autojen moottoreihin ja älypuhelimiin
Boschin, Trumpfin ja Jenan yliopiston työryhmä on voittanut arvostetun saksalaisen Future-teknologiapalkinnon innovaatiostaan, joka avaa vallankumouksellisia näkökulmia teollisuustuotantoon. Kumppanit onnistuivat valjastamaan ultralyhyet laserpulssit teollisen tuotannon tarpeisiin.
Ultralyhyen laserpulssin avulla mitä tahansa materiaalia voi työstää massatuotantona nopeasti, tarkasti ja taloudellisesti. Teknologia mahdollistaa muun muassa entistä vähäpäästöisempien ja polttoainetehokkaampien moottoreiden ja lämmitysjärjestelmien valmistamisen. Teknologian avulla voidaan myös parantaa esimerkiksi lääketieteellisten implanttien kestävyyttä, ja se avaa uusia mahdollisuuksia muun muassa timantin, kovan lasin ja teräksen, puolijohteiden, keramiikan ja herkimmän muovin käsittelyssä. Siitä on hyötyä myös esimerkiksi älypuhelinten tuotannossa: niiden kameroissa ja näytöissä käytetty lasi on jo niin ohutta ja naarmuuntumatonta, että sitä voidaan leikata ainoastaan laserin avulla. Sovelluksen hyödyntämismahdollisuudet ovat lähes rajattomat – niin Boschin edustamilla alueilla kuin muillakin teollisuudenaloilla. Teknologia hyödyttää myös Saksan taloudelle tärkeää konepajateollisuutta.
Teknologian avulla on jo pelkästään Boschilla valmistettu lähes 30 miljoonaa tuotetta. Osapuolet ovat tähän mennessä julkaisseet teknologian tiimoilta yli 40 patenttia, ja laserjärjestelmien sekä niihin liittyvien tuotteiden myyntitulojen odotetaan ylittävän miljardi euroa ensi vuonna.
Tarkkaa ja kohdennettua työstämistä
Tavanomaisessa lasertyöstössä lasersäteen osuessa kohteeseensa – kuten metalliin – materiaali osittain sulaa ja osittain kaasuuntuu. Sulan materiaalin kontrollointi on kuitenkin erittäin vaikeaa, mikä saattaa johtaa esimerkiksi pinnan epätasaisuuteen ja edellyttää tuotteelle hintavaa ja aikaa vievää jälkityöstöä.
Ultralyhyet laserpulssit mahdollistavat uudenlaisen valmistusprosessin, kylmätyöstön. Valitsemalla pulssin kesto, taajuus ja intensiteetti tarkoin sekä kohdistamalla lasersäde oikein, materiaalia voidaan työstää säteellä niin nopeasti ja voimakkaasti, että se kaasuuntuu ilman lämmön muodostumista ja näkyvää sulamisprosessia. Tietokone-ohjattu peilijärjestelmä ohjaa laserpulssit oikeaan paikkaan salamannopeasti ja mahdollistaa sen, että työstettävästä materiaalista voidaan poistaa jopa vain muutaman millimetrin miljoonasosan kokoisia alueita. Ympäröivä materiaali ei haurastu ja lämpö kohdistuu ainoastaan millimetrin tuhannesosan alueelle. Kaasuuntunut materiaali imetään työstettävältä pinnalta ilmavirran avulla.
Tällä hetkellä Bosch hyödyntää teknologiaa muun muassa polttoaineen suorasuihkutusventtiilien valmistuksessa. Uudella teknologialla valmistetut suuttimet auttavat vähentämään bensiinimoottoreiden polttoaineen kulutusta jopa 20 prosentilla.
”Palkinto on hieno tunnustus työstämme. Menetelmän avulla voimme valmistaa useita innovatiivisia tuotteita kustannustehokkaasti. Esimerkiksi bensiinin suorasuihkutusteknologia on menetelmän myötä vakiintunut laajasti. Innovaatio on siten loistava esimerkki siitä, miten voimme osaltamme edistää kestävää kehitystä”, sanoo Boschin pääjohtaja Volkmar Denner.
Future-palkinto jaetaan tieteellisille saavutuksille joilla on suuri taloudellinen potentiaali. Arvostettu palkinto on jaettu vuosittain vuodesta 1997. Tuomaristo koostuu riippumattomista asiantuntijoista tieteen ja liike-elämän saralta.
Lisätiedot: Viestintäpäällikkö Niina Haasola, Robert Bosch Oy, puh. 010 480 8225, niina.haasola@fi.bosch.com
Bosch-konserni on maailman johtavia teknologiatuotteiden ja palvelujen toimittajia. Ajoneuvotekniikkaa, energia- ja rakennustekniikkaa, teollisuustekniikkaa ja kulutustarvikkeita valmistavan konsernin vuoden 2012 liikevaihto oli 52,5 miljardia euroa, ja sen palveluksessa oli yli 306 000 työntekijää. Vuoden 2013 alusta lähtien konsernin toiminta on jaettu neljään liiketoiminta-alueeseen: Automotive Technology, Industrial Technology, Consumer Goods ja Energy and Building Technology. Konserni käsittää Robert Bosch GmbH:n sekä sen runsaat 360 tytäryhtiötä yli 50 maassa. Myynti- ja palveluyhteistyökumppanit mukaan lukien Bosch on edustettuna noin 150 maassa. Tämä maailmanlaajuinen kehitys-, tuotanto- ja myyntiverkosto on Boschin jatkuvan kasvun perusta. Bosch käytti vuonna 2012 tutkimus- ja tuotekehitystoimintaan noin 4,8 miljardia euroa ja teki maailmanlaajuisesti lähes 4 800 patenttihakemusta. Bosch-konsernin tuotteet ja palvelut ovat elämänlaatua parantavia innovatiivisia, hyödyllisiä ja innostavia ratkaisuja – tekniikkaa, joka on ”Invented for life”.
Robert Bosch (1861–1942) perusti yhtiön Stuttgartissa vuonna 1886 hienomekaniikan ja sähkötekniikan korjaamoksi. Bosch-yhtymän yrittäjänvapaus perustuu poikkeukselliseen omistusrakenteeseen, joka mahdollistaa pitkän aikavälin suunnittelun ja yhtiön tulevaisuuden turvaamisen kannalta tärkeiden investointien tekemisen hyvissä ajoin. 92 prosenttia Robert Bosch GmbH:n pääomasta omistaa yleishyödyllinen säätiö, Robert Bosch Stiftung. Yritystoiminnan omistajuustoiminnoista huolehtii äänivaltaa käyttävä Robert Bosch Industrietreuhand KG. Loput osakkeet ovat Boschin perheen ja Robert Bosch GmbH:n omistuksessa.
Avainsanat:
