Vom Auto in die Hüfte

Noch kleiner, noch beständiger, noch mehr Funktionen: „MikroLas“ verändert Oberflächen mit ultrakurzen Laserpulsen. Dabei lässt sich der Rostocker Wachstumskern auch von anderen Anwendungsfeldern inspirieren.

„Es macht keinen Unterschied, ob es sich um große oder kleine Bauteile handelt, weil physikalisch immer die gleichen Prozesse ablaufen“, sagt der Physiker Rigo Peters. Der Geschäftsführer und Forschungsleiter der Schweißtechnischen Lehr- und Versuchsanstalt Mecklenburg-Vorpommern (SLV-MV) koordiniert den Wachstumskern „MikroLas“. In der außeruniversitären Forschungseinrichtung SLV-MV wird Interdisziplinarität schon lange gelebt, Ingenieure aus dem Bereich biomedizinische Technik und Schiffbau, Chemiker, Werkstoffwissenschaftler und Konstrukteure arbeiten hier im Team.

Ursprünglich wurden in der Region vor allem große Materialien für den Schiffbau produziert. Heute setzt man auf die Mikrotechnik, wie zum Beispiel im biomedizinischen Bereich. Die SLV-MV entwickelt zusammen mit der Universität Rostock, dem Leibniz-Institut für Plasmaforschung und Technologie Greifswald sowie zehn Unternehmen im Wachstumskern MikroLas unter anderem Lösungen für die medizintechnische Zulieferindustrie. Der Verbund forscht an einer Technologieplattform, die ultrakurze Laserpulse (UKP) mit Atmosphärendruckplasmen (ADP) kombiniert. Auf dieser Grundlage können innovative Verfahren die Oberflächen von medizintechnischen Produkten optimieren.

Grafische Darstellungen der neuen Entwicklungen bei Mikrolas

Die bei MikroLas entwickelten neuen Verfahren auf der Grundlage ultrakurzer Laserpulse ermöglichen innovative Produkte, hier am Beispiel eines Hüftimplantats. Die Oberflächen lassen sich gezielt verändern, um spezielle technische oder biologische Eigenschaften zu erreichen.

MikroLas

Langlebige Implantate

Gemeinsam mit dem Institut für Biomedizinische Technik der Universität Rostock arbeitet die SLV daran, ins Gleitlager eines Hüftimplantats kleine Oberflächenvertiefungen einzuarbeiten, um eine längere Haltbarkeit im Körper zu erreichen. So lassen sich mit Ultrakurzpulslasern etwa die Reibungseigenschaften von Oberflächen verändern. Damit haben die Partner des WK MikroLas in einem Verbundprojekt ein Verfahren, das schon Jahrzehnte im Maschinenbau für Autoteile angewandt wird, auf die Oberfläche eines Hüftimplantates übertragen. Diesen Wechsel der Anwendungsbereiche findet Peters spannend. Auch im Bereich des Schiffbaus gibt es viele Anwendungsbeispiele für die ultrakurze Laserbearbeitung. Die Bauteile müssen immer kleiner werden und auf ihrer Größe immer mehr Funktionen übernehmen. Gleichzeitig sollen die Materialien verschleißbeständig sein und dürfen nicht rosten.

In sieben Verbundprojekten optimiert der Wachstumskern MikroLas die Oberflächenbearbeitung mit Ultrakurzpulslasern. Am Ende will MikroLas mit dieser Technik einen Werkzeugkasten im Bereich der Prozesse und Anlagentechnik erstellen, um langfristig ein Dienstleistungs- und Fertigungszentrum in der Rostocker Region aufzubauen.