Performance Handschweißlaser jetzt auch mit Faserlasern erhältlich

Neue faserlaserbasierte Systeme von Coherent bieten höhere Präzision für anspruchsvollste Anwendungen wie z. B. in der Medizintechnik und der Luft- und Raumfahrt

7. Dezember 2021 von Coherent

Handschweißlaser bieten eine einfache Möglichkeit zur Herstellung sehr präziser, hochwertiger Punkt- und Nahtschweißungen an Metallbauteilen. In der Regel handhabt der Anwender das Bauteil in einer Arbeitskammer mit der Hand und zeichnet das Schweißmuster unter dem Mikroskop nach. Der Laser wird über ein Fußpedal aktiviert. Dadurch entfällt die Notwendigkeit, Werkzeuge oder spezielle Vorrichtungen zum Halten und Bewegen des Bauteils einzusetzen. Aufgrund dieser Einfachheit und der Möglichkeit, das System praktisch ohne Einrichtungszeit zu verwenden, sind Handschweißlaser bei Herstellern, die Prototypen, Einzelstücke und kleine Losgrößen herstellen oder Reparaturarbeiten durchführen, sehr beliebt.

Faserlaser verbessern die Schweißqualität

Die Handschweißgeräte der Performance-Serie von Coherent basieren auf patentierten blitzlampengepumpten Nd:YAG-Lasern und bieten den meisten Anwendern eine hervorragende Kombination aus Schweißqualität und Nutzen. Deshalb sind sie in der Herstellung medizinischer Geräte, in der Schmuckherstellung und -reparatur sowie in Werkstätten so beliebt.

Faserlaser bieten eine noch bessere optische Leistung als diese Nd:YAG-Laser, sind aber auch teurer. Für Anwendungen, bei denen es auf Präzision, Schweißqualität und Konsistenz ankommt – wie bei der Herstellung medizinischer Geräte oder bei Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt – ist der Leistungszuwachs durch einen Faserlaser jedoch durchaus die Kosten wert. Deshalb freut sich Coherent, alle Handschweißlaser der Performance Serie nun auch mit einer Faserlaseroption anbieten zu können.

Faserlaserbasierte Handschweißlaser sind einfacher zu bedienen

Einer der wichtigsten Vorteile des Faserlasers ist die verbesserte Strahlqualität. Dadurch erhöht sich die Tiefenschärfe des Systems, was dem Anwender mehr Spielraum beim Halten des Bauteils gibt. Der Schweißprozess ist somit robuster und weniger abhängig vom einzelnen Anwender.

Diese höhere Strahlqualität ermöglicht es uns zudem, echte Zoom-Fokussieroptiken zur Einstellung der Größe des fokussierten Laserspots zu verwenden. In der Vergangenheit hat der Schweißer einfach ein Bauteil vom Punkt des besten Fokus wegbewegt, um die Spotgröße zu ändern. Das macht das System jedoch sehr empfindlich auf weitere Positionsänderungen des Bauteils, lässt daher wesentlich weniger Wiederholungen zu und ist stark anwenderabhängig. Unsere Zoom-Optik beseitigt dieses Problem – und Sie werden sie bei Handschweißlasern anderer Hersteller nicht finden.

 

Fokussieroptik mit Zoom von Coherent

 

Außerdem haben wir die Strahlführungsoptik so konfiguriert, dass der Laserfokus nicht gaußförmig ist, sondern eine flache Spitze hat. Dadurch werden Spritzer reduziert und eine glattere Schweißnaht erzeugt. Eine gleichmäßige Leistungsverteilung macht es außerdem einfacher, die Leistungsstufe zu finden, die für eine bestimmte Arbeit die besten Ergebnisse liefert.

Faserlaserbasierte Handschweißlaser verbessern die Konsistenz

Der andere große Vorteil eines Faserlasers ist, dass er eine viel bessere Puls-zu-Puls-Konsistenz und Langzeitstabilität bietet als ein blitzlampengepumpter Nd:YAG-Laser. Außerdem „verpassen“ Faserlaser praktisch nie einen Puls, was bei Nd:YAG ein Problem sein kann. Die Gewissheit, dass die Schweißnaht gleichmäßig ist und keine Lücken (aufgrund fehlender Pulse) aufweist, ist bei der Herstellung von medizinischen oder anderen Produkten, bei denen ein Versagen von Bauteilen schwerwiegende Folgen hat, von großer Bedeutung.

Wir sind sogar noch einen Schritt weiter gegangen und haben eine Option für einen integrierten Energiemonitor entwickelt. Dadurch werden die Daten jedes einzelnen Laserpulses aufgezeichnet und der Hersteller erhält eine vollständige Rückverfolgbarkeit und Dokumentation seines Schweißprozesses.

Unsere faserlaserbasierten Handschweißlaser bieten dem Anwender außerdem die Möglichkeit, die Form des Laserpulses an das thermische Verhalten des zu schweißenden Materials anzupassen. Der Laserpuls kann beispielsweise so konfiguriert werden, dass er schnell auf seine Spitzenleistung ansteigt – dadurch schmilzt das Material und der Schweißprozess beginnt – und dann langsam abkühlt, um Mikrorisse zu vermeiden.

Das Laserschweißen bietet eine Reihe von Vorteilen gegenüber anderen Fügeverfahren. Handschweißlaser bieten seit langem einen kosteneffektiven Einstieg in diese Technologie und sind aufgrund ihrer Flexibilität ideal für die Produktion von Kleinserien. Jetzt bieten die Coherent Handschweißlaser der Performance Serie mit Faserlasern denselben Komfort und dieselbe Benutzerfreundlichkeit – zusammen mit verbesserter Prozesskonsistenz, Ausbeute, Zuverlässigkeit und Rückverfolgbarkeit - um auch die anspruchsvollsten Anwendungen zu bedienen.

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