Hochdynamische Fokusverschiebung beim Laserstrahlschweißen und -schneiden
Hohe Prozessgeschwindigkeit und hohe Qualität durch kontrollierte Energieverteilung
Bei unterschiedlichen industriellen Anwendungen sind Laser heute im Einsatz, um Fertigungsverfahren zu optimieren und eine hohe Qualität der Werkstücke zu gewährleisten. Auch Laserbearbeitungsprozesse selbst können durch hochfrequente Schwingungen des Laserstrahls in der XY-Ebene deutlich verbessert werden. Steigende Anforderungen in der Industrie verlangen aber nicht nur eine schnelle Bewegung in der Ebene, sondern auch eine schnelle aktive vertikale Verschiebung der Strahlenergie im Werkstück, um z.B. beim Laserstrahlschneiden von dicken Blechen die nutzbare Vorschubgeschwindigkeit zu steigern oder beim Laserstrahlschweißen eine bessere Schweißnahtqualität und Prozessstabilität zu erzielen. Mit einem piezobasierten Z-Achsen-Fokussiermodul ist es nun möglich, herkömmliche Verfahren ohne Strahlmanipulation und auch klassische 2D-Strahlmanipulationen in der XY-Bearbeitungsebene durch eine hochdynamische Bewegung in Richtung der Strahlachse bzw. Z-Achse zu erweitern und dadurch die Bearbeitungsgeschwindigkeit weiter zu erhöhen und die Bearbeitungsqualität zu verbessern.
Vorteile des hochdynamischen Z-Achsen-Fokussiermoduls
Eigenschaften des Z-Achsen-Fokussiermoduls
- Piezobasierte asphärische Membranverformung zur Vermeidung von Abbildungsfehlern
- Elliptisches Spiegelsubstrat zur Ausschöpfung maximaler Strahlaperturen
- Dielektrische Beschichtung für hohes Reflexionsvermögen
- Verwendung von >> PICA Thru© Ringaktoren
Das Z-Achsen-Fokussiermodul wurde im Rahmen des PISTOL3-Projekts in Zusammenarbeit von PI, dem Fraunhofer IOF, dem Fraunhofer IWS und den Industriepartnern Kjellberg Finsterwalde, Heliatek und Optics Balzers entwickelt. Das PISTOL3-Projekt ist Bestandteil des Förderprogramms „Zwanzig20-Partnerschaft für Innovation“, das vom >> Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert wird.
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Automatisierungsplattformen für die Lasermaterialbearbeitung
Präzision – Durchsatz – synchronisierte Bewegung