You have selected Nederland. Based on your configuration, United States might be more appropriate. Do you want to keep or change the selection?

De voordelen van de vezellasers van TRUMPF | TRUMPF

Voordelen van de vezellasers van TRUMPF

Wat zijn vezellasers? Voor welke toepassingen worden ze gebruikt? En welke materialen kunnen met vezellasers worden bewerkt? Leer op deze pagina meer over de verschillende soorten vezellasers en de voordelen daarvan voor uw productietaken.

Nut en voordelen van vezellasers

Branche-overschrijdende veelzijdigheid

Vezellasers worden toegepast in vrijwel alle branches zoals lucht- en ruimtevaart, de automobielsector inclusief e-mobiliteit, tandheelkunde, elektronica, sierraden, medicijnen, wetenschap, halfgeleiders, sensorsystemen, zonne-energie en andere sectoren.

Compact dankzij een klein opstellingsvlak

Vezellasers zijn compact en plaatsbesparend. Daardoor zijn ze ideaal voor de productie, waarbij vaak gebrek aan ruimte is.

Veelzijdigheid aan materialen

Vezellasers kunnen veel verschillende materialen bewerken. Metalen (inclusief constructiestaal, edelstaal, titanium en recflecterende materialen zoals aluminium en koper) maken het grootste deel van de wereldwijde laserbewerking uit, maar ook kunststoffen, keramiek, silicium, textiel worden bewerkt.

Kostenefficiëntie

Vezellasers zijn ideaal voor het omlaag brengen van overheadkosten en bedrijfskosten. Ze vormen een kostenefficiënte oplossing met een goede prijs-kwaliteitverhouding en extreem lage onderhoudskosten.

Eenvoudige integratie

Dankzij een groot aantal interfaces kunnen de vezellasers van TRUMPF snel en gemakkelijk in uw machines en installaties worden geïntegreerd. Als partner voor u als OEM of als aanbieder van complete oplossingen (laser, optisch systeem, sensorsysteem en service) staan wij u terzijde.

Energie-efficiëntie

Vezellasers zijn zeer efficiënt en verbruiken minder stroom dan gebruikelijke productiemachines. Dat verkleint de ecologische voetafdruk en verlaagt de bedrijfskosten.

Hoe werken vezellasers?

Alle lasers beschikken over drie sleutelelementen: een stralingsbron, een versterkingsmedium en een resonator. De stralingsbron maakt gebruik van extern toegevoerde energie om een versterkingsmedium in een geëxciteerde staat te brengen. Deze geëxciteerde staat van een laseractief medium wordt gekenmerkt door een zogenaamde bezettingsinversie, waardoor het medium licht door een fysiek proces kan versterken. Dit wordt aangeduid als gestimuleerde emissie en werd voor het eerst beschreven door Albert Einstein (LASER = "Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation"). Bragg-vezelroosters binnen in de vezels werken als een spiegel rond het versterkingsmedium en vormen een optische resonator, die enerzijds optische energie opvangt om deze verder te versterken in het binnenste van de resonator, maar die ook de uitkoppeling mogelijk maakt van een bepaald deel van de optische energie in één richting met behulp van een gedeeltelijk transparante spiegel. Dit uitgekoppelde deel van de optische energie is de laserstraal, die voor verschillende doelen kan worden gebruikt. 

TRUMPF heeft een eigen schema voor inkoppeling van licht uit de pomplaserdioden in het laseractieve medium van de versterkingsvezel ontwikkeld. Bij dit met "GT-wave" aangeduide schema (zie afbeelding) wordt de pompvezel over de gehele lengte van meerdere meters met de versterkingsvezel in contact gehouden. Een deel van het pomplicht komt telkens binnen in de versterkingsvezel als de intern reflecterende stralen het grensvlak raken. Als deze stralen dan de met zeldzame aarde (ytterbium) gedoteerde kern doorkruisen, worden ze gedeeltelijk geabsorbeerd en exciteren ze het versterkingsmedium. Zo wordt over de volle lengte van de versterkingsvezel het gehele pomplicht gelijkmatig en continu geabsorbeerd. Een voordeel van dit schema is de eenvoudige schaalbaarheid voor hogere laservermogens door extra pompmodules toe te voegen. Een ander voordeel van het schema is het voorkomen van "hot spots" op de eindvlakken van de versterkingsvezel zoals in gebruikelijke eindpompschema's en een gelijkmatig versterkingsprofiel door de depositie van de pompenergie over de lengte van de versterkingsvezel.

Een vezellaser is dus een lasertype dat van zeldzame aarden (erbium, thulium, ytterbium enz.) gedoteerde vezels als actief lasermedium gebruikt. Daardoor verschilt de vezellaser van andere op de markt verkrijgbare lasertypen, waarbij het actieve lasermedium een kristal (bijvoorbeeld schijflaser) of gas (bijvoorbeeld CO2-laser) vormt.

Vezellasers bieden absolute efficiëntie en sturen nauwkeurig snelheid en vermogen door de straallengte, duur, intensiteit en warmteafvoer te beheren.

Welke materialen kunnen worden bewerkt met vezellasers?

Vezellasers zijn uitstekend geschikt voor de bewerking van een groot aantal soorten materialen en zijn betrouwbaar dankzij de jarenlange industriële toepassing. Juist bij het bewerken van metalen wordt de vezellaser graag gebruikt. Daarbij speelt het soort metaal een ondergeschikte rol. Vezellasers bewerken zowel constructiestaal, edelstaal, titanium, ijzer en nikkel als reflecterende metalen zoals aluminium, messing, koper en edelmetaal (zilver en goud). Daarnaast werken ze goed met materialen met geanodiseerde en gelakte oppervlakken. Vezellasers, met name pulserende kortepulslasers, worden ook toegepast bij het bewerken van silicium, edelstenen (inclusief diamenten), kunststoffen, polymeren, keramiek, composietmaterialen, dunne lagen, baksteen en beton.

Welke vezellaser moet ik kopen?

Eerst is het belangrijk om het verschil te weten tussen de soorten vezellasers die TRUMPF aanbiedt. We bieden pulserende vezellasers, continugolf-vezellasers (Continuous Wave = CW) en ultrakortepulslasers aan. Pulserende vezellasers geven de laserstraal in pulsen af. Daarbij kunt u de duur van de individuele pulsen in het bereik van nanoseconden tot microseconden sturen. Continulasers geven een continue laserstraal af, maar ze beschikken over de mogelijkheid om het straalvermogen tot in het kHz-frequentiebereik te moduleren. Een continugolf-vezellaser is meer gericht op vermogen en een grote output. Daarom worden continulasers vooral in industriële omgevingen toegepast. Een pulserende vezellaser heeft altijd de voorkeur boven een continulaser als binnen een korte puls een hoger piekvermogen moet worden bereikt. Daarnaast hebben microlasers pulsduren die nog korter zijn dan picoseconden. Ze gaan zo laag als 350 fs (femtoseconden).

Typische toepassingen voor vezellasers

Vezellasers zijn geschikt voor veel toepassingen in de productiewereld. Voor een aantal toepassingen in de zware industrie, waarbij hoofdzakelijk efficiëntie en snelheid nodig zijn, is een continugolf-vezellaser, die weinig of zelfs geen onderhoud vereist, de perfecte oplossing. Zo zijn continulasers het meest geschikt voor laserboren, lasersnijden en laserstraallassen. Als u heel specifieke sneden met gecompliceerde vormen nodig hebt, dan is een pulserende vezellaser het optimale gereedschap.

Vezellaser vs. CO2-laser

In de volgende paragraaf worden vezellasers en CO2-lasers met elkaar vergeleken. Vezellasers zijn de nieuwere soort lasers die op de wereldmarkt verkrijgbaar zijn. Vezellasers hebben geen bewegende onderdelen of spiegels, werken met lage onderhoudskosten, zijn elektrisch efficiënt, werken goed met zowel heel dunne als ook dikkere en reflecterende metalen. CO2-lasers worden tegenwoordig hoofdzakelijk in noemenswaardige omvang ingezet bij de bewerking van niet-metallieke materialen zoals kunststoffen, textiel, glas, acryl, hout en zelfs steen. Ze hebben voordelen bij de bewerking van dikkere materiale (gewoonlijk dikker dan 5 mm) en werken sneller in een rechte lijn dan vezellasers.

Deze onderwerpen vindt u misschien ook interessant

Contact
Service & contact