Compact Laser Solutions

BLADE

Die BLADE-Baureihe setzt sich technisch aus verschiedenen Systemvarianten zusammen. In der jeweiligen Wellenlänge von 1064nm und 532nm, mit einem mittleren Leistungsbereich von bis zu 75W (1064nm), wird grundsätzlich eine nahezu beugungsbegrenzte Strahlqualität (TEM00) erzeugt. Die hohen Pulsenergien und Pulsfrequenzen von bis zu 500kHz ermöglichen - im Gegensatz zur Faserlaser-Technologie – die umfangreichsten Anwendungsmöglichkeiten überhaupt. Selbst für undankbarere Materialien wie z.B. Gold, Kupfer, Glas und Diamanten ist der BLADE prädestiniert, aber auch für die Laserbearbeitungsprozesse in Photovoltaik- oder LIBS-Applikationen.

Produktvorteile:
- Höchste Laserleistung (z.B. 30 Watt, gütegeschaltet, 532 nm / grün) bei äußerst kompakter Bauweise (ultra small footprint) unter Einsatz einer ausschließlichen Luftkühlung (Wegfall der Notwendigkeit eines aufwändigen Kühlaggregats sowie des Erfordernisses des turnusmäßigen Austauschs von Verbrauchsmaterialien in der Kühlung, wie beispielsweise Ionentauscher, Filter, etc. ) Als weiterer Vorteil entfallen durch den Verzicht auf eine Wasserkühlung sämtliche diesbezüglichen Wartungsarbeiten und scheiden allgemein bekannte Schadensszenarien aus. Die Grundfläche der Strahlquelle unseres Hochleistungslasers nimmt kaum mehr Platz ein, als eine größere Postkarte (200 mm x 200 mm) und ist damit auch bestens geeignet für die Einbindung in Fertigungslinien.

- Besonders hoher Wirkungsgrad durch Einsatz eines speziellen ND:YVO4-Kristalls (im Vergleich zu einem ND:YAG-Kristall als Folge des größeren Emissionswirkungsquerschnitts höhere Verstärkung). Dadurch besonders geeignet zur Erzeugung sehr kurzer Pulse von nur wenigen Nanosekunden bei hohen Repetitionsraten. Dies ist besonders wichtig, wenn die Wärmeeinflusszone des Werkstücks so gering wie möglich gehalten werden soll.

- Maximale Stabilität der exzellenten Stahlqualität im beugungsbegrenzten Grundmodebetrieb bei hohen Pulsspitzenleistungen, und zwar über sämtliche Frequenzbereiche und unabhängig davon, ob Sie im Einzelschussbetrieb oder mit Pulsraten von 1 Hz bis hin zu 400 kHz arbeiten wollen. Aufgrund der hohen Pulsspitzenleistung und des geringen M2<1,3 ist sogar die Erzeugung eines „optical breakdown“, also eines Plasmas in der Luft, möglich. Daher ist unser Laser auch bestens für LIBS-Anwendungen geeignet.

- Computergesteuerter Wechsel der Wellenlängen (z. B. von 1064 nm auf 532 nm oder 355 nm) bei unserem DuoBlade.

- Möglichkeit des präzisen Schaltens oder Abschwächens der Laserstrahlung über ein spezielles Modulationsverfahren, welches die Strahlqualität und die Strahlform (Intensitätsverteilung im Stahlquerschnitt) sowie die Fokuslage völlig unbeeinflusst lässt (wichtig insbesondere für kritische Anwendungen, wie z.B. in der Photovoltaik und der Ausweiskartenherstellung). Dies bedeutet unter anderem, dass sich jeder beliebige Laserpuls innerhalb eines Pulszugs hinsichtlich seiner Energie variieren lässt. Durch das besondere Modulationsverfahren wird auch das sog. „Erstpulsproblem“ vollständig eliminiert. Unter Ausnutzung der vorbezeichneten Modulationsmöglichkeiten sind Sie in der Lage, auch bei komplizierten Anwendungen höchste Durchsatzraten zu erzielen.

- Aufgrund der Wellenlänge von 532 nm wird im Vergleich zu einem Infrarot-Laser im Wellenlängenbereich von 1064 nm bei gleicher Leistung eine 4-mal (!) größere Leistungsdichte auf dem jeweiligen Material erzielt. Darüber hinaus wird die Wellenlänge von 532 nm im Vergleich zu einem Infrarotlaser von den allermeisten Materialien, so beispielsweise von Kupfer, Messing, Gold und von einer Vielzahl von Kunststoffen und Halbleitern deutlich besser absorbiert, sodass auch Schneidanwendungen möglich sind. Selbstverständlich können auch Keramiken und sogar Glas und Diamanten problemlos bearbeitet werden. Als weitere Folge der kürzeren Wellenlänge gegenüber Infrarot-Lasern können hochdynamische Scanköpfe mit deutlich geringeren Abmessungen der Ablenkspiegel eingesetzt werden, wodurch die Durchsatzraten bei gleichem Fokusdurchmesser auf dem Material erhöht werden.

- Die Laserdiode weist eine sehr hohe Lebensdauer von bis zu 100.000 Stunden auf. Sollte zu einem späteren Zeitpunkt einmal ein Diodenwechsel erforderlich werden, kann dieser bei Ihnen vor Ort am Fertigungsplatz erfolgen (nach entsprechender Einweisung auch vom Kunden selbst).

- Die Strahlquelle und die Versorgungseinheit können voneinander getrennt und gegen Einheiten mit anderen Eigenschaften getauscht werden (Baukastenprinzip). Durch die räumliche Trennung von Strahlquelle und Versorgungseinheit wird eine Beeinträchtigung des Wärmemanagements vermieden (wichtig bei Integration des Lasers in bestehende Fertigungslinien). Die vorstehend beschriebene Trennung von Strahlquelle und Versorgungseinheit ist auch bei der Anbindung von Laserklasse1-Lösungen bzw. der Integration in Schutzgehäusen anderen Bauweisen überlegen.

Nachstehend fassen wir noch einmal die wesentlichen Vorteile unserer Lasersysteme am Beispiel des Blade VS20 (20 Watt, 532 nm) zusammen:

- 30 Watt, gütegeschaltet, Grundmode (M² < 1,3) / 532 nm (grün), linear polarisiert.
- einzigartige Modulationsmöglichkeiten (spezielles Modulationsverfahren ermöglicht die Modulation eines jeden einzelnen Pulses in der Pulsfolge).
- 4-fach größere Leistungsdichte auf dem jeweiligen Material bei Einsatz eines Lasersystems mit 532nm anstatt 1064nm.
- gleichbleibende Fokuslage bei beliebiger Leistungs- bzw. Frequenzeinstellung.
- äußerst breites Materialspektrum: u.a. Glas, Diamanten, Gold, Kupfer, Messing, Kunststoffe und Halbleiter können beschriftet und – abhängig von der Materialstärke – sogar geschnitten werden.
- ausschließliche Luftkühlung (auch kein geschlossener Wasserkühlkreislauf).
- genereller Verzicht auf den Einsatz von Luftfiltern.
- bei entsprechender Integration auch in hohem Maße spritzwassergeschützt.
- Verwendung eines einzigen Pumplasermoduls.
- Lebensdauer des Pumplasermoduls bis zu 100.000 Stunden.
- das Pumplasermodul kann bei Bedarf vom Anwender selbst ausgetauscht werden.
- Spezielle YVO4-Kristall-Resonatorgeometrie (besonders hoher Wirkungsgrad: Bis zu 50 % Laserleistung bei 532 nm im Verhältnis zur eingekoppelten Laserdioden-Pumplichtleistung)
- kein „photodarkening“ des Lasermediums oder dessen Zerstörung durch Rückreflexion des zu bearbeitenden Materials.
- außerordentlich kompakte Abmessungen.
- verschwindend geringe Leistungsaufnahme des Gesamtsystems.