Les sources laser basées sur batteries de diodes VCSEL sont capables de réchauffer de grandes surfaces avec un rayonnement infrarouge orienté à longueur d'onde sélective. Ces systèmes de réchauffage à VCSEL sont utilisés dans de nombreux processus de réchauffage industriels. L'exposition directe de la surface à traiter, sans optiques ni systèmes d'exploration coûteux, offre des avantages financiers considérables par rapport aux systèmes laser conventionnels. Ces systèmes présentent une caractéristique unique : outre la commande précise et la commutation rapide de la puissance infrarouge, il est également possible de programmer librement le profil de chauffage dans l'espace grâce à la commande indépendante de petits segments des modules laser. Les schémas de chauffage peuvent même évoluer de manière dynamique durant le fonctionnement. Cette propriété offre une flexibilité de processus sans précédent.
Bénéficiez d'une puissance de sortie évolutive dans la plage des kW.
Obtenez une vitesse de processus élevée grâce à une intensité de rayonnement de 100 W/cm².
Les différentes zones d'émission de la source laser VCSEL peuvent être commandées indépendamment les unes des autres.
Ces modules laser robustes et compacts peuvent être facilement intégrés dans des installations industrielles et des processus de production.
Soudez rapidement de grandes pièces en matière plastique grâce à la grande intensité du rayonnement sur une zone exposée de manière homogène. Le module est très facile à intégrer grâce à ses dimensions réduites.
Avec les modules de réchauffage à VCSEL, il est possible de réaliser simplement et rapidement un recuit sélectif de pièces en acier à haute résistance. Cela présente de nombreux avantages, notamment dans le secteur automobile.
Après le processus de rechargement, la matière active sur les films d'électrode doit être séchée. Les systèmes de chauffage industriels VCSEL peuvent prendre en charge cette étape dans la mesure où les sources laser reposant sur des matrices de diodes VCSEL sont capables de réchauffer de grandes surfaces avec un rayonnement infrarouge directionnel sélectif en longueur d'onde.
L'utilisation de systèmes de chauffage VCSEL pour le scellage des cellules pouch augmente la qualité des résultats du scellage. Le temps d'usinage est de plus réduit : le processus est jusqu'à trois fois plus rapide en comparaison.
Les lasers VCSEL peuvent être utilisés dans l'industrie des semi-conducteurs pour chauffer des wafers pour un Rapid Thermal Processing (RTP - traitement thermique rapide). Les modules de chauffage VCSEL permettent un chauffage rapide et homogène des wafers dans la mesure où les différentes zones de chauffage peuvent être parfaitement contrôlées. Des augmentations de température de plusieurs centaines de degrés Celsius par seconde peuvent être atteintes.
Lors de ce que l'on appelle le frittage laser sélectif (SLS), un faisceau laser focalisé fait fondre de la poudre de plastique localement et génère ainsi le composant. Ce procédé est rendu possible grâce au système de chauffage VCSEL hautement innovant de TRUMPF, qui contient plus de 3 000 lasers à commande individuelle (matrices VCSEL). La vitesse de production est ainsi multipliée par un facteur de 10 environ par rapport aux imprimantes 3D conventionnelles, sur lesquelles un ou deux lasers scannent le champ de construction. En particulier les applications dans le moulage par injection en matière plastique peuvent devenir extrêmement productives grâce à cette technologie.
Les systèmes de chauffage VCSEL apportent de nombreux avantages dans la production de cellules solaires. Dans le processus de brûlage ciblé des contacts sur les cellules solaires, par exemple. Egalement dans les processus de régénération : l'exposition intensive de la cellule permet de réduire les défauts, de supprimer les barrières énergétiques et d'augmenter ainsi l'efficience.
Dans le Laser Assisted Bonding (LAB), une puce retournée est placée sur un circuit imprimé comme élément de connexion à l'aide de billes de soudure. Le système de chauffage VCSEL rayonne sur la puce par le haut, l'énergie du laser est transmise par une puce de silicium et fait fondre les billes de soudure entre la puce et le circuit imprimé. Les systèmes de chauffage VCSEL offrent par rapport à d'autres solutions de plus grandes surfaces de chauffage avec des options de puissance plus élevées.
Dans le Laser Assisted Soldering (LAS), les billes de soudure sont directement raccordées aux pastilles de soudure sur le circuit imprimé par le traitement thermique infrarouge VCSEL. C'est particulièrement intéressant avec des tailles de bille de soudure et de pitch plus petites. La technologie du système de chauffage VCSEL offre un chauffage de grande précision et une qualité maximale des soudures. Le processus LAS contribue également à augmenter la durée de vie des circuits imprimés.
Lors de ce que l'on appelle le frittage laser sélectif (SLS), un faisceau laser focalisé fait fondre de la poudre de plastique localement et génère ainsi le composant. Ce procédé est rendu possible grâce au système de chauffage VCSEL hautement innovant de TRUMPF, qui contient plus de 3 000 lasers à commande individuelle (matrices VCSEL). La vitesse de production est ainsi multipliée par un facteur de 10 environ par rapport aux imprimantes 3D conventionnelles, sur lesquelles un ou deux lasers scannent le champ de construction. En particulier les applications dans le moulage par injection en matière plastique peuvent devenir extrêmement productives grâce à cette technologie.
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TruHeat VCSEL 3010 (2,4 kW)
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TruHeat VCSEL 3010 (9,6 kW)
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TruHeat VCSEL 3010 (19,2 kW)
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TruHeat VCSEL 3015
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TruHeat VCSEL 3012
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|---|---|---|---|---|---|
| Paramètres laser | |||||
| Longueur d'onde | 980 nm | 980 nm | 980 nm | 980 nm | 980 nm |
| Puissance de laser | 2.4 kW | 9.6 kW | 19.2 kW | 6.4 kW | 6 kW |
| Angle de rayonnement | typique 10° (à une puissance de 95 %) | typique 10° (à une puissance de 95 %) | typique 10° (à une puissance de 95 %) | typique 10° (à une puissance de 95 %) | typique 10° (à une puissance de 95 %) |
| Nombre de zones | 12 Quant. | 48 Quant. | 96 Quant. | 96 Quant. | 30 Quant. |
| Plage d'émission | 40 x 52 mm2 | 40 x 208 mm2 | 417.5 x 38 mm2 | 199.1 x 38 mm2 | 521.6 x 25.3 mm2 |
| Intensité du rayonnement | typisch 115 W/cm2 | typisch 115 W/cm2 | typisch 115 W/cm2 | typisch 115 W/cm2 | typisch 115 W/cm2 |
| Classe de laser | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 |
| Optique | |||||
| Elément optique | en option avec optique de focalisation ou de diffusion | en option avec optique de focalisation ou de diffusion | en option avec optique de focalisation ou de diffusion | en option avec optique de focalisation ou de diffusion | en option avec optique de focalisation ou de diffusion |
| Verre de protection |
Double vitre de protection, avec revêtement antireflet |
Double vitre de protection, avec revêtement antireflet |
Double vitre de protection, avec revêtement antireflet |
Double vitre de protection, avec revêtement antireflet |
Double vitre de protection, avec revêtement antireflet |
| Taille | |||||
| Dimension en largeur | 87 mm | 87 mm | 112.7 mm | 93 mm | 133.5 mm |
| Dimension en hauteur | 48 mm | 48 mm | 113 mm | 100 mm | 87 mm |
| Dimension en profondeur | 108 mm | 264 mm | 563 mm | 319 mm | 652 mm |
| Unité d'entraînement | |||||
| Nombre d'unités d'entraînement | 1 Quant. | 4 Quant. | 1 Quant. | 1 Quant. | 1 Quant. |
| Commande laser | constante de temps typique de 10 ms ; commande individuelle des zones d'émission laser ; surveillance laser intégrée | constante de temps typique de 10 ms ; commande individuelle des zones d'émission laser ; surveillance laser intégrée | constante de temps typique de 10 ms ; commande individuelle des zones d'émission laser ; surveillance laser intégrée | constante de temps typique de 10 ms ; commande individuelle des zones d'émission laser ; surveillance laser intégrée | constante de temps typique de 10 ms ; commande individuelle des zones d'émission laser ; surveillance laser intégrée |
| Interface machines | Sur la base d'Ethernet (protocole EtherCAT®) | Sur la base d'Ethernet (protocole EtherCAT®) | Sur la base d'Ethernet (protocole EtherCAT®) | Sur la base d'Ethernet (protocole EtherCAT®) | Sur la base d'Ethernet (protocole EtherCAT®) |
| Alimentation électrique | 3 phases 400 V (±10 %), 47-63 Hz | 3 phases 400 V (±10 %), 47-63 Hz | 3 phases 400 V (±10 %), 47-63 Hz | 3 phases 400 V (±10 %), 47-63 Hz | 3 phases 400 V (±10 %), 47-63 Hz |
| Installation | |||||
| Température ambiante | 5 - 40 °C | 5 - 40 °C | 5 - 40 °C | 5 - 40 °C | 5 - 40 °C |
| Humidité de l'air (max.) | sans condensation pour une température d'eau de refroidissement de 20 °C | sans condensation pour une température d'eau de refroidissement de 20 °C | sans condensation pour une température d'eau de refroidissement de 20 °C | sans condensation pour une température d'eau de refroidissement de 20 °C | sans condensation pour une température d'eau de refroidissement de 20 °C |
| Groupe de refroidissement | Unité de refroidissement avec échangeur thermique eau/eau ou air/eau requise | Unité de refroidissement avec échangeur thermique eau/eau ou air/eau requise | Unité de refroidissement avec échangeur thermique eau/eau ou air/eau requise | Unité de refroidissement avec échangeur thermique eau/eau ou air/eau requise | Unité de refroidissement avec échangeur thermique eau/eau ou air/eau requise |
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TruHeat VCSEL 3010 (2,4 kW)
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TruHeat VCSEL 3010 (9,6 kW)
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TruHeat VCSEL 3010 (19,2 kW)
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TruHeat VCSEL 3015
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TruHeat VCSEL 3012
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| Paramètres laser | |||||
| Longueur d'onde | 980 nm | 980 nm | 980 nm | 980 nm | 980 nm |
| Puissance de laser | 2.4 kW | 9.6 kW | 19.2 kW | 6.4 kW | 6 kW |
| Angle de rayonnement | typique 10° (à une puissance de 95 %) | typique 10° (à une puissance de 95 %) | typique 10° (à une puissance de 95 %) | typique 10° (à une puissance de 95 %) | typique 10° (à une puissance de 95 %) |
| Nombre de zones | 12 Quant. | 48 Quant. | 96 Quant. | 96 Quant. | 30 Quant. |
| Plage d'émission | 40 x 52 mm2 | 40 x 208 mm2 | 417.5 x 38 mm2 | 199.1 x 38 mm2 | 521.6 x 25.3 mm2 |
| Intensité du rayonnement | typisch 115 W/cm2 | typisch 115 W/cm2 | typisch 115 W/cm2 | typisch 115 W/cm2 | typisch 115 W/cm2 |
| Classe de laser | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 |
| Optique | |||||
| Elément optique | en option avec optique de focalisation ou de diffusion | en option avec optique de focalisation ou de diffusion | en option avec optique de focalisation ou de diffusion | en option avec optique de focalisation ou de diffusion | en option avec optique de focalisation ou de diffusion |
| Verre de protection |
Double vitre de protection, avec revêtement antireflet |
Double vitre de protection, avec revêtement antireflet |
Double vitre de protection, avec revêtement antireflet |
Double vitre de protection, avec revêtement antireflet |
Double vitre de protection, avec revêtement antireflet |
| Taille | |||||
| Dimension en largeur | 87 mm | 87 mm | 112.7 mm | 93 mm | 133.5 mm |
| Dimension en hauteur | 48 mm | 48 mm | 113 mm | 100 mm | 87 mm |
| Dimension en profondeur | 108 mm | 264 mm | 563 mm | 319 mm | 652 mm |
| Unité d'entraînement | |||||
| Nombre d'unités d'entraînement | 1 Quant. | 4 Quant. | 1 Quant. | 1 Quant. | 1 Quant. |
| Commande laser | constante de temps typique de 10 ms ; commande individuelle des zones d'émission laser ; surveillance laser intégrée | constante de temps typique de 10 ms ; commande individuelle des zones d'émission laser ; surveillance laser intégrée | constante de temps typique de 10 ms ; commande individuelle des zones d'émission laser ; surveillance laser intégrée | constante de temps typique de 10 ms ; commande individuelle des zones d'émission laser ; surveillance laser intégrée | constante de temps typique de 10 ms ; commande individuelle des zones d'émission laser ; surveillance laser intégrée |
| Interface machines | Sur la base d'Ethernet (protocole EtherCAT®) | Sur la base d'Ethernet (protocole EtherCAT®) | Sur la base d'Ethernet (protocole EtherCAT®) | Sur la base d'Ethernet (protocole EtherCAT®) | Sur la base d'Ethernet (protocole EtherCAT®) |
| Alimentation électrique | 3 phases 400 V (±10 %), 47-63 Hz | 3 phases 400 V (±10 %), 47-63 Hz | 3 phases 400 V (±10 %), 47-63 Hz | 3 phases 400 V (±10 %), 47-63 Hz | 3 phases 400 V (±10 %), 47-63 Hz |
| Installation | |||||
| Température ambiante | 5 - 40 °C | 5 - 40 °C | 5 - 40 °C | 5 - 40 °C | 5 - 40 °C |
| Humidité de l'air (max.) | sans condensation pour une température d'eau de refroidissement de 20 °C | sans condensation pour une température d'eau de refroidissement de 20 °C | sans condensation pour une température d'eau de refroidissement de 20 °C | sans condensation pour une température d'eau de refroidissement de 20 °C | sans condensation pour une température d'eau de refroidissement de 20 °C |
| Groupe de refroidissement | Unité de refroidissement avec échangeur thermique eau/eau ou air/eau requise | Unité de refroidissement avec échangeur thermique eau/eau ou air/eau requise | Unité de refroidissement avec échangeur thermique eau/eau ou air/eau requise | Unité de refroidissement avec échangeur thermique eau/eau ou air/eau requise | Unité de refroidissement avec échangeur thermique eau/eau ou air/eau requise |
Les caractéristiques techniques de toutes les variantes de produits en téléchargement.
Le module de chauffage VCSEL de 2,4 kW est le plus petit module standard. Comme tous les modules, il permet de réaliser des économies importantes dans la mesure où la zone d'application est éclairée directement sans utilisation supplémentaire d'optiques ou d'un système d'exploration.
Le module de chauffage VCSEL de 4,8 kW est un module standard adapté aux applications de chauffage directionnel sur de grandes surfaces.
Le module de chauffage VCSEL de 9,6 kW est un module standard également adapté aux applications de chauffage directionnel sur de grandes surfaces.
Ce système de chauffage VCSEL standard constitue la base de nombreuses variantes de produits dans la mesure où il peut être adapté de manière flexible aux besoins du client. La largeur, et ainsi la zone d'émission, peut être facilement étendue. La puissance de sortie infrarouge peut atteindre plusieurs dizaines de kilowatts.
Les systèmes de chauffage VCSEL peuvent être facilement adaptés aux besoins spécifiques des clients. En fonction de l'application du client, la configuration correcte du système de chauffage VCSEL est déterminée en commun.
Le module de chauffage VCSEL de 2,0 kW contient des optiques de concentration pour diriger le rayonnement laser précisément dans une fente d'assemblage. Ce module est avant tout adapté à une utilisation dans le domaine des matériaux composites.
Ce module VCSEL dispose d'une intensité du rayonnement relativement faible, avec une grande largeur. Il est ainsi particulièrement bien adapté au séchage des films de protection des batteries. Plusieurs modules peuvent être alignés pour obtenir une plus grande longueur de séchage.
Le module VCSEL répond aux exigences spécifiques de la production de pièces de mobilier d'excellente qualité, avec des bords soudés et sans raccords. Cette source de faisceau laser VCSEL compacte possède un zonage horizontal pour différentes hauteurs de bord et est également particulièrement plate pour s'adapter au plus près du processus d'assemblage.
Module laser compact avec 32 matrices VCSEL et optiques de focalisation. Chaque matrice VCSEL peut se commander individuellement et a une puissance de sortie de 2 W. L'électronique de pilote placée à proximité des VCSEL permet une commutation très rapide (< 5 µs). Une optique appropriée permet des applications d'impression avec une résolution max. de 250 dpi et une intensité de rayonnement de jusqu'à 10^4 W/cm2, p. ex. l'impression 3D de matières plastiques ou le marquage de matériel d'emballage.
Logiciel de commande pour système de chauffage VCSEL
La version de base du logiciel de commande offre la fonctionnalité de contrôle manuel des canaux laser du système de chauffage VCSEL et de réglage de la puissance.
La version étendue du logiciel de commande s'appuie sur la version de base et offre des fonctionnalités supplémentaires pour le régulateur de température ou le mode pulsé. Il est de plus possible de créer des profils de durée et de performance. Ce qui permet de faire varier la puissance du système de chauffage VCSEL pendant le temps d'usinage.
Des lentilles supplémentaires permettent d'influer sur la densité thermique des systèmes de chauffage VCSEL. Les lentilles positives permettent d'augmenter l'intensité du rayonnement des modules VCSEL. L'utilisation de lentilles négatives réduit l'intensité du rayonnement des modules.
Pour tenir les éclaboussures et les vapeurs à l'écart du verre de protection du système laser, il est possible d'utiliser la lame d'air. Cette dernière crée un flux d'air protecteur devant le laser.
Les équerres de montage simplifient le montage technique du module de chauffage VCSEL.
Pour les applications nécessitant une intensité du rayonnement plus faible, il est possible d'utiliser un module de chauffage VCSEL avec des émetteurs moins denses et une lentille de défocalisation.
Il peut y avoir des différences par rapport à cette gamme de produits et à ces indications dans certains pays. Sous réserve de modification de la technologie, de l’équipement, du prix et de l’offre d’accessoires. Veuillez contacter votre interlocuteur local, afin de savoir si le produit est disponible dans votre pays.
