PROJECTS
The commercialization of laser milling technologies for the production of industrial molds (LAFREZA2)
No. 01.2.2-MITA-K-702-11-0008
The global market for energy-efficient white light-emitting diodes (LEDs) in lighting reached a record high of €70 billion in 2019. The market is forecast to expand to USD 95 billion in 2019. The market is expected to grow to USD 1.5 billion by 2023. One of the critical components of an LED luminaire is the secondary optics - the light diffuser - which on average accounts for 15% of the total cost of the luminaire. The diffuser is a geometrically complex textured lens. It must have unique properties: it must be simultaneously light-transparent and thermally conductive; it must have a light-scattering micro-surface, and it must have a water-repellent nano-surface with self-cleaning properties. In addition, a complex aspherical optics shape is required, exclusively calculated for a specific LED module, to provide uniform illumination on the object, which is difficult to produce by standard techniques. The FTMC is currently carrying out high-level research and experimental development R&D SMART project LAFREZA, No 01.2.2-LMT-K-718-03-0050, EUR 695 000, with the main objective of developing high-performance laser milling technologies combined with CNC machining for the production of industrial molds for LED light diffusers. The main objective of this project, LAFREZA2, is to exploit the experience gained by LTS-FTMC in the LAFREZA project in the development of industrial molds by laser milling and to reach a further technology readiness level TRL8. Potential candidates for the production of industrial molds for LED light diffusers are LED lighting companies, universities, and research centers. The commercialized R&D result, the product, is an industrial mold for the production of LED light diffusers.
Funding Organization: Agency for Science, Innovation and Technology
Funding Tool: Promoting Commercialization and Transnationality of R&D Results
Implementing Institution: Center for Physical Sciences and Technology
Partner: MB Lazeriniai taikymai
Duration: April 01, 2021 – June 30, 2022
Lazerinio frezavimo technologijų, skirtų pramoninėms liejimo formoms gaminti, komercinimas (LAFREZA2)
Nr. 01.2.2-MITA-K-702-11-0008
Apšvietimo energiją taupančių baltų šviesos diodų (LED) pasaulinė rinka 2019 metais buvo rekordinė ir siekė 70 mlrd. JAV dolerių bei prognozuojamas rinkos plėtimasis iki 95 mlrd. JAV dolerių 2023 metais. Viena iš kritinių LED šviestuvo sudedamųjų dalių yra antrinė optika - šviesos difuzorius, kurio kaina vidutiniškai sudaro 15% viso šviestuvo kainos. Difuzorius yra geometriškai sudėtingos formos tekstūruotas lęšiukas. Jis vienu metu turi turėti unikalias savybes: būti šviesai skaidrus ir šilumai laidus; turėti šviesą barstantį mikro paviršių, turi būti vandenį atstumiantis nano paviršius pasižymintis savaiminio nusivalymo savybėmis. Be to reikalinga sudėtinga asferinė optikos forma išskirtinai paskaičiuota konkrečiam LED moduliui, kad suteiktų tolygų apšvietimą ant objekto, kas yra sunku pagaminti standartiniais būdais. FTMC šiuo metu vykdo aukšto lygio mokslinių tyrimų ir eksperimentinės plėtros (MTEP) SMART projektą LAFREZA, Nr. 01.2.2-LMT-K-718-03-0050, 695 tūkst. EUR, kurio pagrindinis tikslas yra vystyti našaus lazerinio frezavimo technologijas kombinuojant su CNC mechaniniu apdirbimu, skirtas pramoninių liejimo formų, pritaikytų LED šviesos difuzorių, gamybai. LAFREZA projekto bus pasiektas TPL-7. Šio, LAFREZA2 projekto pagrindinis tikslas yra išnaudoti LTS-FTMC sukauptą įdirbį vykdant projektą LAFREZA, lazerinio frezavimo būdu kuriant pramonines liejimo formas ir pasiekti tolesnį, TPL-8 lygį. Potencialūs pramoninių liejimo formų, pritaikytų LED šviesos difuzorių, gamybai yra LED apšvietimu užsiimančios įmonės, universitetai ir tyrimų centrai. Komercinamas MTEP rezultatas, produktas – pramoninė liejimo forma, pritaikyta LED šviesos difuzorių, gamybai.
Finansuojanti organizacija: Mokslo, inovacijų ir technologijų agentūra
Finansavimo įrankis: MTEP rezultatų komercializavimo ir tarptautiškumo skatinimas
Įgyvendinanti institucija: Fizinių mokslų ir technologijų centras
Partneris: MB Lazeriniai taikymai
Trukmė: 2021 m. balandžio 01 d. – 2022 m. liepos 30 d.
Optical module
generating a controlled periodic laser intensity pattern
No. 01.2.2-MITA-K-702-09-0019
The global laser processing market in 2019 exceeded 5 billion. USD and it has caught up with the global ultrashort laser market which in 2019 also exceeded 5 billion USD, so laser processing of materials remains one of the most important applications in lasers. With the increasing requirements for machining precision in the transition from micro to nano-scales and the limitations of beam scanning and sample positioning systems, it is no longer possible to make efficient use of the ever-increasing power of ultrashort lasers by working using the direct laser writing technique. One way to make particularly efficient use of the full optical power of lasers for processing is by laser interference processing, which enables the processing of millions of times more area per laser exposure than per-spot operation, thus increasing the processing speed by several orders of magnitude while maintaining sub-micrometric accuracy. The Department of Laser Technologies - Center for Physical Science and Technology has developed interfering material processing technology and produced an optical module capable of transforming standard ultrashort pulse radiation into interfering radiation with controlled periodic intensity distribution for laser texturing of large areas with sub-micrometric resolution. The main goal of this project is to use the accumulated workload to develop a periodic intensity distribution generating module and achieve further levels of technology readiness levels, demonstrate the performance of the interference module, and produce and test a trial version, and obtain an end-user evaluation. Potential buyers of laser accessories and interference modules are laser micro/nano processing companies, universities, and research centers. As a result of commercial R&D, the interference module generates a controllable periodic intensity distribution compatible with each of the standard ultrashort pulse lasers.
Funding Organization: Agency for Science, Innovation and Technology
Funding Tool: Promoting Commercialization and Transnationality of R&D Results
Implementing
Institution: Center for Physical Sciences and Technology
Partner: MB Lazeriniai taikymai
Duration: January 01, 2021 – March 31, 2022
Modulis generuojantis valdomą periodinį lazerinės spinduliuotės intensyvumo skirstinį
Nr. 01.2.2-MITA-K-702-09-0019
Pasaulinė lazerinio apdirbimo rinka 2019 metais peržengė 5 mlrd. USD ribą ir ji susilygino su pasaulinė ultratrumpų lazerių rinka kuri 2019 metais taip pat viršijo 5 mlrd. USD, todėl lazerinis medžiagų apdirbimas išlieka viena svarbiausių lazerių taikymo sričių. Didėjant apdirbimo preciziškumo reikalavimams pereinant iš mirko į nano skales bei atsižvelgiant į pluošto skenavimo ir bandinio pozicionavimo sistemų ribojimus efektyviai išnaudoti vis didėjančią ultratrumpų lazerių galią, dirbant tiesioginio lazerinio rašymo pataškiui būdu, tampa nebeįmanoma. Vienas iš būdų ypatingai našiai išnaudoti visą lazerių optinę galią apdirbimui yra lazerinis interferencinis apdirbimas, įgalinantis vienos lazerinės ekspozicijos metu apdirbti milijonus kartų didesnį plotą nei dirbant pataškiui ir taip keliomis eilėmis padidinti apdirbimo spartą išlaikant nanometrinį tikslumą. Lazerinių technologijų skyrius - Fizinių ir Technologijos Mokslų Centras yra sukūręs interferencinio medžiagų apdribimo technologiją ir pagaminęs optinio modulio prototipą TPL-6, gebantį transformuoti standartinę ultratrumpų impulsų spinduliuotę į interferencinę spinduliuotę su valdomu periodiniu intensyvumo skirstiniu, kuri puikiai tinka ypatingai sparčiam didelių plotų lazeriniam tekstūravimui su sub-mikrometrine skyra. Šio projekto pagrindinis tikslas yra išnaudoti sukauptą įdirbį kuriant periodinį intensyvumo skirstinį generuojantį modulį bei pasiekti tolesnius TPL-7, TPL-8, ir TPL-9 lygius, pademonstruoti interferencinio modulio veikimą, pagaminti bei išbandyti bandomąją versiją, ir gauti galutinio vartotojo įvertinimą. Potencialūs lazeriniam apdribimui skirto lazerio priedo, interferencinio modulio pirkėjai, lazeriniu mikro/nano apdirbimu užsiimančios įmonės, universitetai ir tyrimų centrai. Komercinamas MTEP rezultatas, produktas – interferencinis modulis, generuojantis periodinį intensyvumo skirstinį, suderinamas su kiekvienu iš standartinių ultratrumpų impulsų lazerių.
Finansuojanti organizacija: Mokslo, inovacijų ir technologijų agentūra
Finansavimo įrankis: MTEP rezultatų komercializavimo ir tarptautiškumo skatinimas
Įgyvendinanti institucija: Fizinių mokslų ir technologijų centras
Partneris: MB Lazeriniai taikymai
Trukmė: 2021 m. sausio 01 d. – 2022 m. kovo 31 d.
Laser pulse bursts generating optical unit
No. 01.2.2-MITA-K-702-06-0012
The global ultrashort laser market is expanding rapidly with annual market growth of 20% and is projected to exceed € 10 billion. USD limit in 2023. One of the latest breakthroughs in laser technology is the lasers generating the bursts of laser pulses, also known as the burst mode irradiation. Such lasers are already produced by the largest Lithuanian laser manufacturers. The burst model laser radiation, which emits several sub-pulses instead of a single laser pulse, has unique properties that are particularly well suited for laser processing of materials. In laser ablation, for example, the rate of material removal is increased by order of magnitude if compared standard pulsed radiation. In addition, the ablation-cooling effect is achieved and the material is processed practically without thermal effects. Such a new generation of lasers, generating bursts, are expensive devices. However, the Department of Laser Technologies at the Center for Physical Science and Technology Vilnius, Lithuania has developed up to ten times cheaper technology of transforming standard ultrashort pulse radiation into pulse pairs. The technology allows to control the time delay between sub-pulses and to fully control the energy characteristics of sub-pulses. The main goal of this project was to further develop a external burst conversion module for transformation of ultra-short laser pulses to bursts and achieve further technology development levels. The new products - Burst conversion modules BCM1 and BCM2 were developed during the implementation of project under a technology license agreement, which are compatible with each of the standard ultrashort pulse lasers. Potential buyers of bust conversion modules are laser micro-processing companies, universities, and research centers.
Funding Organization: Agency for Science, Innovation and Technology
Funding Tool: Promoting Commercialization and Transnationality of R&D Results
Implementing Institution: Center for Physical Sciences and Technology
Partner: MB Lazeriniai taikymai
Lazerinius impulsų paketus generuojantis optinis mazgas
Nr. 01.2.2-MITA-K-702-06-0012
Pasaulinė ultratrumpų lazerių rinka sparčiai plečiasi su 20% rinkos metiniu augimu bei prognozuojama, kad peržengs 10 mlrd. USD ribą 2023 metais. Vienas iš paskutiniųjų lazerinių technologijų proveržių yra impulsų voras, dar vadinamas impulsų sekomis ar paketais (angl. burst mode), generuojantys lazeriai. Tokius lazerius jau gamina ir didžiausi Lietuvos lazerių gamintojai. Impulsų vorų lazerinės spinduliuotės režimas, kuris vietoje vieno lazerinio impulso išspinduliuoja kelis sub-impulsus, pasižymi unikaliomis savybėmis, ypatingai gerai pritaikomomis lazeriniame medžiagų apdirbime. Pavyzdžiui lazerinėje abliacijoje daugiau eile padidinama medžiagos pašalinimo sparta lyginant su standartine impulsine spinduliuote. Be to pasiekiamas šaldymo-abliacija (angl. ablation-cooling) efektas ir medžiaga apdirbama praktiškai be terminio poveikio. Tokie naujos kartos lazeriai, patys generuojantys impulsų voras, yra brangūs prietaisai. Tačiau, Lazerinių technologijų skyrius - Fizinių ir Technologijos Mokslų Centras yra išdirbęs iki dešimties kartų pigesnę technologiją ir sukūręs optinio mazgo prototipą, gebantį transformuoti standartinę ultratrumpų impulsų spinduliuotę į impulsų poras. Technologija su pasiektu šeštuoju technologinės parengties lygiu (TPL-6) leidžia valdyti laikinį užlaikymą tarp sub-impulsų bei pilnai kontroliuoti sub-impulsų energetines charakteristikas.Šio projekto pagrindinis tikslas yra išnaudoti sukauptą įdirbį kuriant impulsų sekas generuojantį optinį mazgą ir pasiekti tolesnius TPL-7, TPL-8, ir TPL-9 lygius, pademonstruoti optinio mazgo prototipo veikimą, pagaminti bei išbandyti bandomąją versiją, ir gauti galutinio vartotojo įvertinimą. Potencialūs lazerių priedų, optinio mazgų pirkėjai, lazeriniu mikroapdirbimu užsiimančios įmonės, universitetai ir tyrimų centrai. Komercinamas MTEP rezultatas, produktas - optinis mazgas, generuojantis impulsu voras, suderinamas su kiekvienu iš standartinių ultratrumpų impulsų lazerių.
Finansuojanti organizacija: Mokslo, inovacijų ir technologijų agentūra
Finansavimo įrankis: MTEP rezultatų komercializavimo ir tarptautiškumo skatinimas
Įgyvendinanti institucija: Fizinių mokslų ir technologijų centras
Partneris: MB Lazeriniai taikymai
Trukmė: 2020 m. birželio 06 d. – 2021 m. gruodžio 31 d.
Commercialization of bio‐inspired functional surfaces formed using laser processing technology
No. 01.2.2-MITA-K-702-04-0005
Nature-inspired surfaces and their replication are getting more and more attention in science and technology due to their unique functional properties. Particular attention is paid to surfaces that replicate shark-skin texture which reduces friction with liquids and gases. The aim of the project “Commercialization of Bio-inspired Functional Surfaces by Laser Processing Technology” is to commercialize the work done by on the successful implementation of the Research Council of Lithuania (LMT) program Towards future technologies (LAT) project “Formation of functional bio-inspired surfaces for space applications via hybrid laser-chemical processing” FUNSPACE (No. LAT-12/2016) by laser processing of shark-skin sur-faces and to achieve technology readiness level (TRL) TRL-7 and TRL-8. Project leader has extensive experience in laser processing technology to create bio-inspired surfaces, so this project will aim to prepare for the commercialization of shark-skin-like surfaces. The potential buyer and consumer of the product are institutions of science and technology conducting research on nature-inspired functional surfaces. A commercialized R&D result (product – innovative laboratory products), a set of laboratory plates (copper, Teflon, aluminum, and titanium alloy) with bio-in-spired functional surfaces created by laser micro-machining technology.
Funding Organization: Agency for Science, Innovation and Technology
Funding Tool: Promoting Commercialization and Transnationality of R&D Results
Implementing Institution: Center for Physical Sciences and Technology
Partner: MB Lazeriniai taikymai
Duration: October 1, 2019 – September 30, 2020
Bio-inspiruotų funkcinių paviršių suformuotų lazerinio apdirbimo technologija komercinimas
Nr. 01.2.2-MITA-K-702-04-0005
Gamtos inspiruoti funkciniai paviršiai ir jų replikavimas, tai pasaulyje didelio dėmesio susilaukusi mokslo ir technologijų šaka. Šioje srityje ypatingas dėmesys skiriamas trintį su skysčiais ir dujomis mažinantiems ryklio odos tekstūrą primenantiems paviršiams. Teikiamo projekto "Bio-inspiruotų funkcinių paviršių suformuotų lazerinio apdirbimo technologija komercinimas" tikslas komercinti prieš tai sėkmingai įvykdyto LMT programos LAT projekto FUNSPACE (LAT-12/2016) metu sukauptą įdirbį lazerio medžiagų apdirbimo būdu kuriant ryklio odą imituojančius tirinį su dujomis mažinančius paviršius bei pasiekti TPL-7 ir TPL-8 lygius. Projekto vadovas turi sukaupęs didžiulę patirtį lazerine apdirbimo technologija kuriant bio-inspiruotus paviršius, todėl šiame projekte bus siekiama pasiruošti prieš tai įvykdyto projekto FUNSPACE metu išdirbtų ryklio odos paviršių komercinimui pasinaudojant MITA priemone „MTEP rezultatų komercinimo ir tarptautiškumo skatinimas“. Potencialų produkto pirkėjas ir vartotojas yra MSI vykdančios tyrimus susijusius su gamtos inspiruotais funkciniais paviršiais. Komercinamas MTEP rezultatas (produktas - inovatyvios laboratorinės prekės), rinkinys laboratorinių plokštelių (varis arba Teflonas) su bio-inspiruotais funkciniais paviršiais, lazerine mikro-apdirbimo technologija tekstūruotų trintį su oru mažinančiu ryklio-odos paviršiumi.
Finansavimo įrankis: MTEP rezultatų komercializavimo ir tarptautiškumo skatinimas
Įgyvendinanti institucija: Fizinių mokslų ir technologijų centras
Partneris: MB Lazeriniai taikymai
Trukmė: 2019 m. spalio 1 d. – 2020 m. rugsėjo 30 d.