Ország/régió és nyelv kiválasztása

A TRUMPF szálas lézer előnyei

Mik azok a szálas lézerek? Milyen célokra használhatók? Milyen anyagokat lehet szálas lézerrel megmunkálni? Tudjon meg többet a különböző típusú szálas lézerekről és azok előnyeiről az Ön gyártási feladataihoz ezen az oldalon.

A szálas lézerek előnyei és haszna

Iparágakon átívelő sokoldalúság

A szálas lézereket szinte minden iparágban használják, mint a légi és űrszektorban, autóiparban, beleértve az e-mobilitást is, fogászat, elektronika, ékszeripar, ill. orvosi, tudományos, félvezető, szenzorikai, napelemes stb. területen.

Kompaktak a kis felállítási felületnek köszönhetően.

A szálas lézerek kompakt méretűek és helytakarékosak. Ezáltal ideálisak olyan gyártási folyamatokhoz, ahol a hely gyakran korlátozott.

Anyagválaszték

A szálas lézerek sok különféle anyag feldolgozására képesek. A világ lézeres megmunkálásának nagy részét fémek (beleértve a szerkezeti acélt, rozsdamentes acélt, titániumot és a fényvisszaverő anyagokat, mint például az alumínium vagy a réz) teszik ki, de műanyagokat, kerámiákat, szilíciumot és textíliákat is megmunkálnak.

Költséghatékonyság

A szálas lézerek ideálisak a rezsiköltségek és az üzemi költségek csökkentésére. Költséghatékony megoldást jelentenek jó ár-teljesítmény aránnyal és rendkívül alacsony karbantartási költségekkel.

Egyszerű integráció

Az interfészek széles választékának köszönhetően a TRUMPF szálas lézerei gyorsan és egyszerűen beilleszthetők az Ön gépeibe és berendezéseibe. OEM-partnerként vagy teljes körű megoldásszolgáltatóként (lézer, optika, szenzorika és szerviz) Ön mellett állunk.

Energiahatékonyság

A szálas lézerek rendkívül hatékonyak és kevesebb áramot fogyasztanak, mint a hagyományos gyártógépek. Ez mérsékli az ökológiai lábnyomot és csökkenti az  üzemi költségeket.

Hogyan működnek a szálas lézerek?

Minden lézer három fő elemmel rendelkezik: egy sugárforrás, egy erősítő közeg és egy rezonátor. A sugárforrás külsőleg szolgáltatott energiát használ arra, hogy az erősítő közeget gerjesztett állapotba hozza. A lézeraktív közegnek ezt a gerjesztett állapotát az úgynevezett foglaltsági inverzió jellemzi, amely lehetővé teszi, hogy a közeg egy fizikai folyamat révén felerősítse a fényt. Ezt nevezik stimulált emissziónak, amelyet először Albert Einstein írt le (LASER = "Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation", azaz fénykibocsátás indukált emisszióval). A szálban lévő szálas Bragg-rácsok tükörként működnek az erősítő közeg körül, és optikai rezonátort alkotnak, amely egyrészt az optikai energiát a rezonátoron belüli további erősítéshez felfogja, másrészt egy részben átlátszó tükör segítségével lehetővé teszi az optikai energia egy bizonyos részének egy irányba történő kimenetelét. Az optikai energiának ez a kivezetett része a lézersugár, amely különböző célokra használható fel. 

A TRUMPF saját rendszert fejlesztett ki a gerjesztő lézerdiódákból származó fény becsatolására az erősítő szál aktív közegébe. A "GT-Wave" néven ismert rendszerben (lásd az ábrát) a szivattyúszál több méteren keresztül, teljes hosszában érintkezik az erősítőszállal. A gerjesztőfény egy része minden alkalommal belép az erősítőszálba, amikor a belsőleg visszavert sugarak elérik a határfelületet. Amikor ezek a sugarak áthaladnak a ritkaföldfémmel (itterbium) dúsított magon, részben elnyelődnek és gerjesztik az erősítő közeget. Így az erősítőszál hossza mentén az összes gerjesztőfény egyenletesen és folyamatosan elnyelődik. Ennek a rendszernek az egyik előnye, hogy könnyen nagyobb lézerteljesítményre fokozható  további gerjesztőmodulok hozzáadásával. A rendszer további erőssége, hogy elkerülhetővé teszi az erősítőszál végfelületein a szokásos végső gerjesztő rendszerekből eredő "forró pontok", valamint az egyenletes erősítési profil az erősítőszál hossza mentén elhelyezkedő gerjesztőenergiának köszönhetően.

A szálas lézer tehát olyan lézertípus, amely ritkaföldfém-elemekkel (erbium, túlium, itterbium) stb. adalékolt szálakat használ aktív lézerközegként. Ez különbözteti meg a szálas lézert a piacon elérhető más lézertípusoktól, amelyeknél az aktív lézerközeget kristály (pl. diszklézernél) vagy gáz (pl. CO2-lézernél) alkotja.

A szálas lézerek abszolút hatékonyságot kínálnak, a sugár hosszának, időtartamának, intenzitásának és hőelvezetésének kezelésével pontosan szabályozzák a sebességet és a teljesítményt.

Vásároljon szálas lézert - Fedezze fel az összes szálas lézerünket

Ismerje meg a TRUMPF szálas lézerek teljes választékát, és alakítsa át a gyártási folyamatát.

A termékhez

Milyen anyagokat lehet szálas lézerrel megmunkálni?

A szálas lézerek kitűnően alkalmasak az anyagok széles körének megmunkálására, és az évek óta tartó ipari használatnak köszönhetően megbízhatóak. A fémek megmunkálásához különösen kedvelt a szálas lézer használata. A fém típusa ilyenkor másodlagos szerepet tölt be. A szálas lézerekkel megmunkálható a szerkezeti acél, rozsdamentes acél, titán, vas vagy nikkel, valamint a fényvisszaverő fémek, mint az alumínium, sárgaréz, réz vagy nemesfémek (ezüst és arany). Ezenkívül jól kezelik az olyan anyagokat, amelyek eloxált vagy lakkozott felülettel rendelkeznek. A szálas lézereket, különösen az impulzus nanoszekundumos lézereket, szilícium, drágakövek (beleértve a gyémántot is), műanyagok, polimerek, kerámiák, kompozit anyagok, vékony filmek, téglák és beton megmunkálásában is használják.

Melyik szálas lézert válassza?

Először is fontos megismerni a TRUMPF által kínált szálas lézerek típusai közötti különbséget. Impulzusszálas lézereket, állandó vonalú (Continous Wawe = CW) szálas lézereket és ultrarövid impulzusú lézereket kínálunk Önnek. Az impulzusszálas lézerek a lézersugarat pulzálással bocsátják ki. Az egyes pulzálások időtartamát a nanoszekundumtól a mikroszekundumig terjedő tartományban szabályozhatja. Az állandó vonallézerek folyamatos lézersugarat bocsátanak ki, de lehetőség van a sugárteljesítmény modulálására egészen a kHz-es frekvenciatartományig. Egy CW szálas lézer fókuszában inkább a teljesítmény és a nagy kimenet áll, ezért az állandó vonallézereket leggyakrabban ipari környezetben használják. Az impulzusszálas lézer mindig előnyt élvez az állandó vonallézerrel szemben, ha rövid pulzáláson belül nagyobb csúcsteljesítmény elérése a cél. Emellett a mikrolézerek impulzus időtartama még a pikoszekundumnál is rövidebb. Ezek akár 350 fs-ig (femtoszekundum) is lecsökkenhetnek.

A szálas lézer tipikus alkalmazásai

A szálas lézerek a gyártási folyamatok számos területén alkalmazhatók. Egyes nehézipari felhasználások esetén, amelyekhez főleg hatékonyság és sebesség szükséges, tökéletes megoldást jelent egy olyan szálas állandó vonallézer, amely alig vagy egyáltalán nem igényel karbantartást vagy szervizelést. Ezért az állandó vonallézerek a legalkalmasabbak lézerfúrásra, lézervágásra és lézerhegesztésre. Ha bonyolult formájú, nagyon speciális vágásokra van szüksége, akkor az impulzusszálas lézer az optimális eszköz.

Lézerhegesztés

A lézerhegesztés az anyagok összehegesztésének folyamatát jelenti, legyen szó akár egyforma, akár különböző anyagok összekapcsolásáról. A lézerhegesztés számos minőségi és költségbeli előnnyel jár. Így a hegesztés számos anyag és anyagvastagság széles skáláján megvalósítható - a vastag acéllemezektől kezdve az üzemanyagcellákon és elemeken át az orvosi eszközök előállításához használt finom drótokig.

Lézervágott csomagtartófedél
Lézervágás

A lézervágás olyan eljárás, amelynek során egy anyagot lézersugárral vágnak. Ez lehet kis és finom anyagok vagy sokkal nagyobb vastagságú anyagok (pl. lemezek) esetében. A folyamat magába foglalja egy fókuszált lézersugár (pl. impulzus vagy állandó vonalú) használatát, amelynek segítségével anyagok széles körének megismételhető vágására kerül sor nagy fokú pontossággal.

Additive Manufacturing

Az additív gyártás egy háromdimenziós alkatrész építésének folyamata, amely során az anyagot rétegenként adják hozzá. Általában "3D nyomtatásnak" is nevezik. A 3D nyomtatógépek és a számítógépes szoftverek kombinációjával összetett formák hozhatók létre. Az additív gyártás technológiája már több mint 30 éve létezik, azonban csak az utóbbi években kezdték nagyobb méretekben az iparban alkalmazni a technika sokoldalúsága és kiváló jövedelmezősége következtében. A szálas lézer gyakran szolgál sugárforrásként a 3D nyomtató rendszerekben.

Lakkeltávolítás a TruMicro 7000 Sorozat lézereivel
Lézersugaras leválasztás

A lézersugaras leválasztás a lézerrel történő precíz rétegeltávolítás folyamatát jelenti. A leválasztandó anyag típusa ebből kifolyólag másodlagos, mivel a lézer az anyagok széles skáláját képes eltávolítani (a szilárd fémektől a kerámiákon át az ipari vegyületekig). A leválasztást gyakran alkalmazzák az  elektronikai  termékek (pl. félvezetők és mikroprocesszorok) gyártása során. Az eljárás egyik nagy előnye, hogy a leválasztás nagy pontossággal és precizitással kerül végrehajtásra. A leválasztás egy lépésben történik; ez jelentős előnyt jelent, mivel a hagyományos módszerek, mint például a maratás, általában többlépcsősek. A lézersugaras leválasztás a  hagyományos módszerekkel (pl. szárazjég-szórás) összehasonlítva ilyenkor általában   költséghatékonyabb és környezetbarátabb technológia, mivel nem használnak oldószereket vagy vegyszereket.

Laser cleaning with the laser
Lézeres tisztítás

A lézeres tisztítás során az eltömődések, lerakódások vagy szennyeződések (mint például különféle fémek, szén, szilícium és gumi) lézerrel kerülnek eltávolításra az anyag felületéről. Két fajta lézeres tisztítási eljárás létezik, az egyik egy valamely anyag felületén lévő egy réteg leválasztása, a másik az anyag teljes felső rétegének a leválasztása.

A lézeres leválasztás előnyei közé tartozik, hogy fokozottan környezetbarát (mivel nem használnak vegyszereket vagy oldószereket, és a hulladék mennyisége minimális), csökken a szubsztrátum kopása és a mikrokomponensek tisztítása (különösen az elektronikában).

Mikrofuratok
Lézerfúrás

A lézerfúrás egy anyagban lyukak létrehozására szolgáló, érintésmentes eljárás, amelyet egy lézersugárnak egy adott területre történő ismételt pulzálásával érnek el. Az anyag rétegenként addig párolog és olvad, amíg furatok nem keletkeznek. Ez a folyamat az anyagvastagságtól, a létrehozandó lyukak számától és méretétől (szélesség és mélység) függően változik.

A szálas lézerfúrás előnyei közé tartozik az érintkezési "kopás" és a szennyeződések megszüntetése, a nagyfokú ismétlési pontosság, az anyagok széles választékával való munka, a különböző formájú és méretű precíziós furatok készítése, a gyártási folyamatokba történő egyszerű integrálhatóság, a gyors beállítás és az alacsonyabb szerszámigény.

Műanyag elszíneződése a TruMark 5000 sorozattal
Lézeres feliratozás/lézeres jelölés

A lézeres feliratozás során a feliratot vagy jelet egy intenzív, impulzus lézersugár segítségével közvetlenül a felületre viszik fel. A lézersugár és az alkatrész felületének kölcsönhatása az anyagban olyan változást eredményez, amely látható elszíneződést, strukturálódást vagy jelölést eredményez. A lézeres feliratozásnál is anyagok széles választéka áll rendelkezésre. Ezáltal a lézeres jelölések, feliratok nemcsak minden fémre, hanem kerámiára, műanyagra, LED-re, gumira, grafikus kompozitokra stb. is elkészíthetők.

Lézergravírozás

A lézergravírozás során az anyag egy részét leválasztják, hogy látható gravírozási jelölést hagyjanak. A gravírozási folyamat úgy jön létre, hogy a lézersugár leválasztja az anyagot, hogy egy jelölést hozzon létre, ahol a lézer vésőként viselkedik, és a tárgyanyag kiválasztott területeit eltávolítja. A tárgy megjelölése a felszín alatt történik. A mélység függ a várakozási időtől, az energiaimpulzustól és a menetszámtól, valamint az anyagtípustól.

Szálas lézer kontra CO2-lézer

A következő részben a szálas lézerek és a CO2-lézerek összehasonlítását mutatjuk be. A szálas lézerek újabb típusú lézerek, amelyek a világpiacon elérhetők. A szálas lézerek nem rendelkeznek mozgó alkatrészekkel vagy tükrökkel, alacsony karbantartási költséggel működnek, villamossági szempontból hatékonyak, jól működnek mind a nagyon vékony, mind a vastagabb  fényvisszaverő fémekkel. A CO2-lézereket ma már főként&nbspnem fémes anyagok, mint például műanyagok, textíliák, üveg, akril, fa, sőt kő megmunkálására is jelentős mértékben használják. Előnyük a vastagabb (jellemzően 5 mm-nél vastagabb)  anyagok megmunkálásakor mutatkozik meg, valamint egyenes vonalban gyorsabban dolgoznak, mint a szálas lézerek.

Vásároljon szálas lézert - Fedezze fel az összes szálas lézerünket

Ismerje meg a TRUMPF szálas lézerek teljes választékát, és alakítsa át a gyártási folyamatát.

A termékhez

Ezek a témák is érdekelhetik Önt

A TRUMPF impulzusvezérlésű lézer technológia képe
Impulzusvezérlésű lézer

A rövid, nagy energiájú, nagy impulzusteljesítményű impulzusoknak köszönhetően a TRUMPF impulzusvezérlésű lézerei ideálisan alkalmasak majdnem minden fém pont- és varrathegesztéséhez.

Rövid és ultrarövid impulzuslézer

Vágás, fúrás, leválasztás és strukturálás: a TRUMPF rövid és ultrarövid impulzus lézereivel korszerű szerszámot kap a mikromegmunkáláshoz.

Érzékelőrendszer

Teljes rendszerek szolgáltatójaként a TRUMPF folyamatérzékelőket is kínál Önnek. A folyamatos felügyelet révén javul a minőség, valamint az eljárását megbízhatóan és méretpontosan szabályozhatja.

Kapcsolat
Szerviz & kapcsolat