WebSpecial FSS Faserlaser- Technologie

Die neue Faserlaser-Technologie

Blitzlampengepumpte-Laser sind seit mehr als 40 Jahren in der Industrie im Einsatz. In vielen Bereichen sind Sie der Schlüssel zum Produkt.

Das Mikroschweißen mit gepulsten Lasern machte die Herstellung vieler Produkte erst möglich.

Im Laufe der letzten 20 Jahre konnte die Baugröße der Laser durch neue am Markt erhältliche Bauteile schon sehr viel kompakter gebaut werden. Bessere Werkstoffe, als auch höhere Effizienz der elektronischen Bauteile machten es möglich, diese Art der Laser zum zuverlässigen Arbeitsinstrument in vielenTechnologiebereichen werden zu lassen.

Viele 1000 Vision-Systeme sind heute in  Bereichen wie Medizintechnik, Sensorik, Feinmechanik aber auch Bereichen wie Dentaltechnik und Schmuckindustrie im Einsatz.

 

Herstellerunabhängige, systembedingte Vorteile dieser Nd:YAG-Systeme:
– günstige Einstiegspreise
– hohe Pulsspitzenleistung
– bei regelmäßiger Wartung sehr lange Lebensdauer

 

Herstellerunabhängige, systembedingte Nachteile dieser Nd:YAG-Systeme:
– hohe Unterhaltskosten bei Energieverbrauch und Wartung
– für Großserienproduktion ungenügende MBF-Werte
– schlechte Energieeffizienz (Wirkungsgrad 3% bis 4%)
– schlechte Strahlqualität (Fokusierbarkeit)
– Veränderung der Strahlqualität durch thermische Linse
– Eingeschränkte Reproduzierbarkeit (in Bezug auf Schwankungen der Pulsenergie und sich verändernde Strahqualität)
– kein universeller Einsatz (Schneiden und Schweißen) ohne Optimierung möglich.

 

Seit einigen Jahren nehmen Faserlaser in der Industrie in allen Bereichen des Schweißen und Schneiden kontinuierlich zu.

Hohe Effizienz und extreme Zuverlässigkeit öffnen dieser Art von Lasern Tür und Tor in der Automobilindustrie, aber auch in allen anderen Bereichen in denen  Produkte in hohen Stückzahlen gefertigt werden.

Die Basis der heutigen Faserlaser bilden Laserdioden, die für Aufgaben im Bereich der Telekommunikation entwickelt wurden.
Vor ca. 15 Jahren begann die Entwicklung dieser Laserdioden mit dem Ziel, extrem hohe Leistungsdichten und extreme Lebensdauer zu erreichen.

 

Heutige Single-Emitter (Laserdioden in Faserlasern) erreichen Leistungen von 100 Watt und sind für eine Lebensdauer von 100.000 Std ausgelegt. Dies entspricht einem Betrieb von ca. 11 Jahre bei 24/7.

Anmerkung : Diese Lebensdauer wurde von der Telekommunikationsindustrie vorgegeben, da der Einsatz dieser Dioden oft in Verstärkern in den Tiefen der Meere vorgesehen war. Ein Ausfall würde hier extreme Kosten verursachen.

Die hohe Lebensdauer der Dioden, gepaart mit extrem robusten, hermetisch geschlossen Laseraufbauten, machen diese Art von Lasern immer dann zur ersten Wahl, wenn Zuverlässigkeit und geringe Betriebskosten hohe Priorität bei der Auswahl des Systems haben.

 

Während Blitzlampengepumpte-Systeme bedingt durch ihren geringen Wirkungsgrad von 3-4 % Drehstrom und immer eine aufwendige Wasserkühlung benötigen, reichen den Faserlasern mit einem Wirkungsgrad von > 30% meist ein integrierter Lüfter und eine normale Steckdose mit 90-230 Volt.

Bedeuten die FSS Laser jetzt das „Aus“ für Blitzlampengepumpte-Systeme?  Nein!

In vielen Bereichen, in denen der Laser nur sporadisch eingesetzt wird oder der Laser nicht im Dauereinsatz ist, wird die Blitzlampengepumpte-Version weiter Ihren Markt haben. Auch Bereiche, in denen mit hoher Pulsenergie Gold und Silber verschweißt werden müssen, wie z.B. im Bereich der Fertigung von Schmuck, werden diese Geräte weiter eingesetzt werden.

Die höheren Investitionskosten für die Laser der FSS-Reihe, rechnen sich besonders in allen Bereichen, in denen hohe Dauerleistungen und eine hohe Verfügbarkeit der Geräte gefordert werden. Die extrem hohe Verfügbarkeit der Systeme ermöglichen den Einsatz in automatisierten Prozessen, bis hin zum Einsatz in Produktionsstrassen der Automobilindustrie.

Doch was ist jetzt so neu, wenn es Faserlaser doch schon so lange gibt?

Neu ist das der FSS Laser der Vision Lasertechnik für kurze Zeit (gepulste Laser) eine Pulsspitzenleistung von 3000 Watt zur Verfügung stellen kann.
Ein herkömmlicher Faserlaser mit 3000 Watt ist preislich im deutlich sechsstelligen Betrag anzusiedeln.

Die in unseren Laser zum Einsatz kommende Technologie verfügt über ein ganz besonderes Heatmanagement, welches es erlaubt, die Dioden kurzzeitig mit 10 x höherem Strom zu betreiben, als dies im CW-Modus vorgesehen ist.

Die Basis ist also hier nicht ein 3000 Watt Laser, sondern ein 300 Watt Laser, der durch seinen ganz speziellen Aufbau den kurzzeitigen Betrieb bis 3000 Watt gestattet.

Durch diese spezielle Technologie ist es möglich, gepulste Faserlaser mit hohen Pulsspitzenleistungen zu einem zu den Blitzlampengepumpten-Systemen wettbewerbsfähigen Preis anzubieten.

Die etwas höheren Investitionskosten relativieren sich schnell, wenn man Verfügbarkeit und Betriebskosten mit in die Überlegungen einbezieht.