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Visión general de los sistemas de calor VCSEL
Visión general de los sistemas de calor VCSEL
Sistemas de calefacción VCSEL

VCSEL Infrared Power Systems

High Power for Industrial Heating

VCSEL Infrared Power Systems

Las fuentes del rayo basadas en matrices VCSEL son capaces de calentar grandes áreas con radiación infrarroja selectiva de longitud de onda dirigida. Estos sistemas de calentamiento VCSEL se utilizan en numerosos procesos de calor industriales. Gracias a la irradiación directa de la superficie de tratamiento, se pueden obtener considerables ventajas económicas sin necesidad de costosas ópticas o sistemas de palpación en comparación con los dispositivos láser convencionales. Lo que es único en estos sistemas es que, además de un control preciso y una rápida conmutación de la potencia infrarroja, el perfil de calentamiento espacial también puede programarse según sea necesario mediante el control independiente de pequeños segmentos de los módulos láser. Los patrones de calentamiento pueden incluso cambiar dinámicamente durante el funcionamiento. Esto permite una flexibilidad del proceso sin precedentes.

Potencia escalable

Benefíciese de la potencia de salida escalable en el rango de kW.

Gran densidad de potencia

Consiga una alta velocidad de proceso con una intensidad de la radiación de 100 W/cm².

Controlable con precisión

Las zonas de emisión individuales de la fuente del rayo VCSEL se pueden controlar independientemente.

Integración sencilla

Los robustos y compactos módulos láser pueden integrarse fácilmente en instalaciones industriales y procesos de producción.

Tratamiento térmico de grandes superficies

Benefíciese de un tratamiento térmico directo y homogéneo de grandes superficies y de una alta tolerancia a la retrorreflexión. Gracias a la alta intensidad de la radiación de más de 100 W/cm², se pueden alcanzar altas velocidades de proceso.

Control flexible del perfil de calentamiento

Disfrute de las ventajas de un control preciso de la potencia de calentamiento y de un control libre del perfil de calefacción en sentido longitudinal.

Rápida unión de grandes piezas de plástico en la producción de paneles de muebles

Benefíciese de la rápida soldadura de grandes piezas de plástico gracias a la alta intensidad de la radiación en la zona de calentamiento irradiada homogéneamente. La integración es muy sencilla gracias a las pequeñas dimensiones del módulo.

Ablandamiento local del acero de carrocerías en la industria automovilística

Con los módulos térmicos VCSEL es posible ablandar selectivamente piezas de acero resistentes con facilidad y rapidez. Esto tiene numerosas ventajas, especialmente en la fabricación de automóviles.

E-Mobility: secar láminas de batería

Tras el proceso de aplicación de capas, el material activo de las láminas de los electrodos debe secarse. Los sistemas industriales de calentamiento VCSEL pueden hacerse cargo de este paso, ya que las fuentes de rayo láser basadas en matrices VCSEL son capaces de calentar grandes áreas con radiación infrarroja selectiva de longitud de onda dirigida.

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E-Mobility: sellar las celdas planas

El uso de sistemas de calor VCSEL para sellar celdas planas (también denominadas "celdas pouch") aumenta la calidad de los resultados de sellado. Además, la duración del proceso se reduce y es hasta tres veces más rápido.

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Wafer Heating

Los láseres VCSEL pueden utilizarse en la industria de los semiconductores para calentar obleas para el tratamiento térmico rápido (en inglés, «Rapid Thermal Processing», RTP). Los módulos de calor VCSEL permiten un calentamiento rápido y homogéneo de las obleas, ya que las distintas zonas de calentamiento pueden controlarse de forma excelente. Se pueden conseguir aumentos de temperatura de varios cientos de grados centígrados por segundo.

Generación de componentes mediante Laser Metal Fusion

Fabricación aditiva

Los gradientes térmicos suelen producirse con componentes de gran volumen impresos en 3D. Con los sistemas de calor VCSEL, estas tensiones pueden minimizarse en forma de calefacción desde arriba.

Fotovoltaica: Laser-Powered Co-Firing Process, proceso Ultrafast Regeneration y Light Soaking

Los sistemas de calor VCSEL ofrecen numerosas ventajas en la producción de celdas solares. Por ejemplo, en el proceso de penetrar selectivamente los contactos de la celda solar. Además, también se utiliza en los procesos de regeneración: la radiación intensiva de la celda reduce los defectos, rompe las barreras energéticas y, por tanto, aumenta la eficacia.

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Producción de semiconductores: Laser Assisted Bonding (LAB)

En la Laser Assisted Bonding (LAB), se coloca un "flip-chip" en una tarjeta de circuito impreso utilizando bolas de soldadura como elemento de conexión. El sistema de calor VCSEL irradia el chip desde arriba y la energía láser se transmite a través de un chip de silicio para fundir las bolas de soldadura entre el chip y la tarjeta de circuito impreso. Los sistemas de calor VCSEL ofrecen mayores superficies de calentamiento con opciones de mayor potencia en comparación con otras soluciones.

Producción de semiconductores: Laser Assisted Soldering (LAS)

En la Laser Assisted Soldering (LAS), las bolas de soldadura se conectan directamente a las almohadillas de soldadura de la tarjeta de circuito impreso mediante el tratamiento térmico por infrarrojo de VCSEL. Esto es especialmente interesante cuando se utilizan bolas de soldadura y pitches más pequeños. La tecnología del sistema de calor VCSEL ofrece un calentamiento de alta precisión y la máxima calidad de las juntas de soldadura. El proceso LAS también contribuye a aumentar la vida útil de las tarjetas de circuito impreso.

Paramentros láser         
Longitud de onda típica 980 nm 980 nm 980 nm 980 nm 980 nm 980 nm 980 nm 980 +/- 20 nm
Potencia del láser 2,4 kW 4,8 kW 9,6 kW 19,2 kW 6,4 kW 2 kW 6 kW 4,8 kW
Ángulo del rayo láser typisch 10° (bei 95 % Leistung) typisch 10° (bei 95 % Leistung) typisch 10° (bei 95 % Leistung) typisch 10° (bei 95 % Leistung) typisch 10° (bei 95 % Leistung) - typisch 10° (bei 95 % Leistung) typisch 10° (bei 95 % Leistung)
Número de emisores 12 Piezas 24 Piezas 48 Piezas 96 Piezas 96 Piezas 10 Piezas 30 Piezas 24 Piezas
Zona de emisión 40 x 52 mm2 40 x 104 mm2 40 x 208 mm2 417.5 x 38 mm2 199.1 x 38 mm2 47 x 26 mm2 521.6 x 25.3 mm2 zweimal 40 x 52 mm2
Intensidad de la radiación typisch 115 W/cm2 typisch 115 W/cm2 typisch 115 W/cm2 typisch 115 W/cm2 typisch 115 W/cm2 typisch 140 W/cm2 typisch 115 W/cm2 typisch 115 W/cm2
Clase de protección del láser 4 4 4 4 4 4 4 4
Óptica         
Elemento óptico optional mit Fokussier- oder Streuoptik optional mit Fokussier- oder Streuoptik optional mit Fokussier- oder Streuoptik optional mit Fokussier- oder Streuoptik optional mit Fokussier- oder Streuoptik 26 mm Spiegelkonzentrator optional mit Fokussier- oder Streuoptik optional mit Fokussier- oder Streuoptik
Tamaño         
Dimensiones de anchura 87 mm 87 mm 87 mm 112,7 mm 93 mm 49 mm 133,5 mm 166 mm
Dimensiones de altura 48 mm 48 mm 48 mm 113 mm 100 mm 133 mm 87 mm 71 mm
Dimensiones de profundidad 108 mm 160 mm 264 mm 563 mm 319 mm 270 mm 652 mm 254 mm
Equipamiento         
Cristal de protección Doppelborosilikat, antireflexbeschichtet Doppelborosilikat, antireflexbeschichtet Doppelborosilikat, antireflexbeschichtet Doppelborosilikat, antireflexbeschichtet Doppelborosilikat, antireflexbeschichtet Doppelborosilikat, antireflexbeschichtet Doppelborosilikat, antireflexbeschichtet Doppelborosilikat, antireflexbeschichtet
Unidad controladora         
Número de unidades de mando 1 Piezas 2 Piezas 4 Piezas 1 Piezas 1 Piezas 1 Piezas 1 Piezas 2 Piezas
Control del láser typisch 10 ms Zeitkonstante; individuelle Steuerung der Laseremissionszonen; integrierte Laserüberwachung typisch 10 ms Zeitkonstante; individuelle Steuerung der Laseremissionszonen; integrierte Laserüberwachung typisch 10 ms Zeitkonstante; individuelle Steuerung der Laseremissionszonen; integrierte Laserüberwachung typisch 10 ms Zeitkonstante; individuelle Steuerung der Laseremissionszonen; integrierte Laserüberwachung typisch 10 ms Zeitkonstante; individuelle Steuerung der Laseremissionszonen; integrierte Laserüberwachung typisch 10 ms Zeitkonstante; individuelle Steuerung der Laseremissionszonen; integrierte Laserzonenüberwachung typisch 10 ms Zeitkonstante; individuelle Steuerung der Laseremissionszonen; integrierte Laserüberwachung typisch 10 ms Zeitkonstante; individuelle Steuerung der Laseremissionszonen; integrierte Laserzonenüberwachung
Interfaz de la máquina Ethernet-basiert (EtherCAT® Protokoll) Ethernet-basiert (EtherCAT® Protokoll) Ethernet-basiert (EtherCAT® Protokoll) Ethernet-basiert (EtherCAT® Protokoll) Ethernet-basiert (EtherCAT® Protokoll) Ethernet-basiert (EtherCAT® Protokoll) Ethernet-basiert (EtherCAT® Protokoll) Ethernet-basiert (EtherCAT® Protokoll)
Corriente principal 3 Phasen400 V (±10%), 47-63 Hz 3 Phasen 400 V (±10 %), 47-63 Hz 3 Phasen 400 V (±10 %), 47-63 Hz 3 Phasen400 V (±10%), 47-63 Hz 3 Phasen400 V (±10%), 47-63 Hz 3 Phasen 400V (±10 %), 47-63 Hz 3 Phasen400 V (±10%), 47-63 Hz 3 Phasen400 V (±10%), 47-63 Hz
Instalación         
Temperatura ambiente 5 - 40 °C 5 - 40 °C 5 - 40 °C 5 - 40 °C 5 - 40 °C 5 - 40 °C 5 - 40 °C 5 - 40 °C
Humedad del aire (máx.) nicht kondensierend für Kühlwassertemperatur von 20 °C nicht kondensierend für Kühlwassertemperatur von 20 °C nicht kondensierend für Kühlwassertemperatur von 20 °C nicht kondensierend für Kühlwassertemperatur von 20 °C nicht kondensierend für Kühlwassertemperatur von 20 °C nicht kondensierend für Kühlwassertemperatur von 20 °C nicht kondensierend für Kühlwassertemperatur von 20 °C nicht kondensierend für Kühlwassertemperatur von 20 °C
Equipo de frío Kühleinheit mit Waser/Wasser oder Wasser/Luft Wärmetauscher notwendig Kühleinheit mit Waser/Wasser oder Wasser/Luft Wärmetauscher notwendig Kühleinheit mit Waser/Wasser oder Wasser/Luft Wärmetauscher notwendig Kühleinheit mit Waser/Wasser oder Wasser/Luft Wärmetauscher notwendig Kühleinheit mit Waser/Wasser oder Wasser/Luft Wärmetauscher notwendig Kühleinheit mit Waser/Wasser oder Wasser/Luft Wärmetauscher notwendig Kühleinheit mit Waser/Wasser oder Wasser/Luft Wärmetauscher notwendig Kühleinheit mit Waser/Wasser oder Wasser/Luft Wärmetauscher notwendig

PPM412-12-980-24

El módulo de calor VCSEL de 2,4 kW es el módulo estándar más pequeño. Al igual que todos los módulos, permite obtener grandes ventajas en cuanto a costes, ya que la zona de aplicación se ilumina directamente sin necesidad de utilizar una óptica o un sistema de palpación.

PPM412-24-980-48

El módulo de calor VCSEL de 4,8 kW es un módulo estándar adecuado para aplicaciones de calentamiento direccional de gran superficie.

PPM412-48-980-96

El módulo de calor VCSEL de 9,6 kW es un módulo estándar que también se utiliza para aplicaciones de calentamiento direccional de gran superficie.

PPM412-96-980-192

Este sistema de calor VCSEL estándar es la base de numerosas variantes de productos, ya que puede adaptarse con flexibilidad a las necesidades del cliente. La anchura y, por tanto, la superficie de emisión pueden ampliarse fácilmente. La potencia de salida de los infrarrojos puede ser de hasta varias decenas de kilovatios.

PPM415-32-980-64

Los sistemas de calor VCSEL pueden adaptarse fácilmente a los requisitos específicos del cliente. En función de la aplicación del cliente, se determina conjuntamente la configuración correcta del sistema de calor VCSEL.

TRUMPF Photonics composite manufacturing

PPM417-10-980-20

El módulo de calor VCSEL de 2,0 kW contiene ópticas de concentración para dirigir la radiación láser específicamente a una ranura de unión. Este módulo es especialmente adecuado para su uso en el campo de los materiales compuestos.

PPM419-30-980-60

Este módulo VCSEL tiene una intensidad de la radiación relativamente baja, con una gran anchura. Por lo tanto, es especialmente adecuado para el secado de láminas de batería. Se pueden disponer varios módulos en fila para conseguir una mayor distancia de secado.

PPM420-24-980-48

El módulo VCSEL cumple los requisitos específicos para producir piezas de muebles con bordes soldados y sin costuras con una calidad excelente. Esta fuente de rayo láser VCSEL compacta tiene una zonificación horizontal para diferentes alturas de borde y también es especialmente plana para ajustarse muy cerca del proceso de unión.

Software de mando para sistemas de calor VCSEL

Software Basic Driver Control

La versión básica del software de mando ofrece la funcionalidad de controlar manualmente los canales láser del sistema de calor VCSEL y ajustar la potencia.

Software Advanced Driver Control

La versión ampliada del software de mando se basa en la versión básica y ofrece funcionalidades adicionales como la regulación de temperatura o la pulsación. Además, se pueden crear perfiles de tiempo y potencia. Esto permite variar la potencia del sistema de calor VCSEL durante el tiempo de procesamiento.

Lentes

Se pueden utilizar lentes adicionales para influir en la densidad térmica de los sistemas de calor VCSEL. Las lentes positivas pueden utilizarse para aumentar la intensidad de la radiación de los módulos VCSEL. El uso de lentes negativas reduce la intensidad de la radiación de los módulos.

Air Knife

Para mantener las gotas de metal líquido y los vapores lejos del cristal de protección del sistema láser, se puede utilizar el Air Knife. Crea una corriente de aire protectora delante del láser.

Escuadra de montaje

Las escuadras de montaje simplifican la instalación técnica del módulo de calor VCSEL.

Intensidad de la radiación reducida

Para aplicaciones en las que se requiere una menor intensidad de la radiación, se puede utilizar un módulo de calor VCSEL con emisores menos densos y una lente de desenfoque.

Dependiendo del país, es posible que existan diferencias con respecto a esta gama de productos y a estos datos. Nos reservamos el derecho a realizar modificaciones en la técnica, equipamiento, precio y oferta de accesorios. Póngase en comunicación con su persona de contacto en su zona para saber si el producto está disponible en su país.

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