Stralingsbronnen op basis van VCSEL-arrays kunnen grote oppervlakken verwarmen met gerichte, golflengteselectieve infraroodstraling. De TruHeat VCSEL-systemen worden in talrijke industriële verwarmingsprocessen gebruikt. Door de directe bestraling van het te behandelen oppervlak kunnen in vergelijking met conventionele lasersystemen aanzienlijke kostenvoordelen gerealiseerd worden, zonder dure optische systemen of scannersystemen. Uniek aan de systemen is dat naast de precieze besturing en de snelle omschakeling van het infraroodvermogen ook het ruimtelijke verwarmingsprofiel door onafhankelijke besturing van de kleine segmenten de lasermodule naar wens geprogrammeerd kan worden. De verwarmingspatronen kunnen tijdens bedrijf zelfs dynamisch veranderen. Dit maakt een ongekende flexibiliteit van het proces mogelijk.
Profiteer van een schaalbaar uitgangsvermogen in het kW-bereik.
Bereik een hoge processnelheid dankzij een vermogensdichtheid van 100 W/cm².
Individuele emissiezones van de VCSEL-stralingsbron kunnen onafhankelijk van elkaar aangestuurd worden.
De robuuste en compacte lasermodules kunnen eenvoudig in industriële toepassingen en productieprocessen geïntegreerd worden.
Na het coatingsproces moet het actieve materiaal op de elektrodenfolies worden gedroogd. Industriële VCSEL-verwarmingssystemen kunnen deze stap overnemen, doordat stralingsbronnen op basis van VCSEL-arrays grote oppervlakken kunnen verwarmen met gerichte, golflengteselectieve infraroodstraling.
Het gebruik van TruHeat VCSEL-systemen voor het verzegelen van pouchcellen verhoogt de kwaliteit van de verzegelingsresultaten. Daarnaast wordt de procestijd door het VCSEL-verwarmingssysteem verminderd: het proces is in vergelijking tot drie keer sneller.
Met de TruHeat VCSEL-systemen is het mogelijk om eenvoudig en snel hoogvaste stalen onderdelen selectief te ontharden. Dit biedt vooral in de productie van auto’s talrijke voordelen.
VCSEL-lasers kunnen in de halfgeleiderindustrie worden gebruikt om wafers te verwarmen voor Rapid Thermal Processing (RTP). TruHeat VCSEL-systemen maken een snelle en homogene verwarming van de wafers mogelijk, aangezien de afzonderlijke verwarmingszones uitstekend kunnen worden geregeld. Er kunnen temperatuurstijgingen van enkele honderden graden Celsius per seconde worden bereikt.
Bij Laser Assisted Bonding (LAB) wordt een flip-chip met behulp van soldeerballetjes als verbindingselement op een printplaat geplaatst. Een TruHeat VCSEL-systeem bestraalt de chip van bovenaf, de laserenergie wordt door een siliciumchip overgedragen om zo de soldeerballetjes tussen chip en printplaat te smelten. Op VCSEL gebaseerde verwarmingssystemen bieden in vergelijking met andere oplossingen grotere verwarmingsoppervlakken met hogere vermogensopties.
Bij Laser Assisted Soldering (LAS) worden de soldeerballetjes door middel van VCSEL-infraroodwarmtebehandeling direct met de soldeerpads op de printplaat verbonden. Dit is met name interessant als kleinere soldeerballetjes en pitches worden gebruikt. De VCSEL-verwarmingssysteemtechnologie biedt een uiterst nauwkeurige verwarming en maximale kwaliteit van de soldeerplaatsen. Het LAS-proces draagt er ook toe bij de levensduur van printplaten te verhogen.
Bij het zogenoemde selectieve lasersinteren (SLS) smelt een gefocusseerde laserstraal kunststofpoeder lokaal op waardoor het onderdeel op die manier wordt gemaakt. Dit wordt mogelijk gemaakt door een uiterst innovatieve TruHeat VCSEL-systeem van TRUMPF, dat meer dan 3.000 individueel bestuurbare lasers (VCSEL-arrays) bevat. De productiesnelheid wordt hiermee met een factor van ongeveer 10 verhoogd, in vergelijking met conventionele 3D-printers waarbij één of twee lasers het werkgebied scannen. Men name toepassingen bij kunststof-spuitgieten kunnen met deze technologie veel productiever worden gemaakt.
Bij 3D-geprinte metalen onderdelen met grote volumes werken thermische gradiënten vaak negatief in op de gesinterde onderdelen. Deze spanningen kunnen door middel van de op VCSEL-gebaseerde laserwarmte van bovenaf worden geminimaliseerd. Want de laserwarmte vermindert thermische spanningen en vervorming op het geprinte onderdeel aanmerkelijk. Hierdoor worden de mechanische eigenschappen van het onderdeel verbeterd.
Profiteer van het snel lassen van grote kunststof onderdelen dankzij de hoge vermogensdichtheid in de homogeen bestraalde verwarmingszone. De integratie is vanwege de geringe afmetingen van de module zeer eenvoudig.
De TruHeat VCSEL-systemen bieden talrijke voordelen bij de productie van zonnecellen. Bijvoorbeeld bij het proces van het gericht inbranden van de contacten op de zonnecellen. En daarnaast ook bij regeneratieprocessen: door de intensieve bestraling van de cel worden defecten verminderd, energiebarrières afgebroken en zo de efficiëntie verhoogd.
|
TruHeat VCSEL 3010 (2,4 kW)
Product vergelijken
|
TruHeat VCSEL 3010 (9,6 kW)
Product vergelijken
|
TruHeat VCSEL 3010 (19,2 kW)
Product vergelijken
|
TruHeat VCSEL 3015
Product vergelijken
|
TruHeat VCSEL 3012
Product vergelijken
|
|
|---|---|---|---|---|---|
| Laserparameters | |||||
| Golflengte | 980 nm | 980 nm | 980 nm | 980 nm | 980 nm |
| Laser vermogen | 2,4 kW | 9,6 kW | 19,2 kW | 6,4 kW | 6 kW |
| Uitvalshoek | typisch 10° (bij 95 % vermogen) | typisch 10° (bij 95 % vermogen) | typisch 10° (bij 95 % vermogen) | typisch 10° (bij 95 % vermogen) | typisch 10° (bij 95 % vermogen) |
| Aantal zones | 12 Stuks | 48 Stuks | 96 Stuks | 96 Stuks | 30 Stuks |
| Emissiebereik | 40 x 52 mm2 | 40 x 208 mm2 | 417.5 x 38 mm2 | 199.1 x 38 mm2 | 521.6 x 25.3 mm2 |
| Vermogensdichtheid | typisch 115 W/cm2 | typisch 115 W/cm2 | typisch 115 W/cm2 | typisch 115 W/cm2 | typisch 115 W/cm2 |
| Laser klasse | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 |
| Optisch systeem | |||||
| Optisch element | optioneel met focusseer- of strooi-optiek | optioneel met focusseer- of strooi-optiek | optioneel met focusseer- of strooi-optiek | optioneel met focusseer- of strooi-optiek | optioneel met focusseer- of strooi-optiek |
| Beschermglas |
Dubbel veiligheidsscherm, met antireflectie coating |
Dubbel veiligheidsscherm, met antireflectie coating |
Dubbel veiligheidsscherm, met antireflectie coating |
Dubbel veiligheidsscherm, met antireflectie coating |
Dubbel veiligheidsscherm, met antireflectie coating |
| Afmeting | |||||
| Afmetingen breedte | 87 mm | 87 mm | 112,7 mm | 93 mm | 133,5 mm |
| Afmetingen hoogte | 48 mm | 48 mm | 113 mm | 100 mm | 87 mm |
| Afmetingen diepte | 108 mm | 264 mm | 563 mm | 319 mm | 652 mm |
| Driverunit | |||||
| Aantal drivereenheden | 1 Stuks | 4 Stuks | 1 Stuks | 1 Stuks | 1 Stuks |
| Laserbesturing | typisch 10 ms tijdsconstante; individuele besturing van de laseremissiezones; geïntegreerde laserbewaking | typisch 10 ms tijdsconstante; individuele besturing van de laseremissiezones; geïntegreerde laserbewaking | typisch 10 ms tijdsconstante; individuele besturing van de laseremissiezones; geïntegreerde laserbewaking | typisch 10 ms tijdsconstante; individuele besturing van de laseremissiezones; geïntegreerde laserbewaking | typisch 10 ms tijdsconstante; individuele besturing van de laseremissiezones; geïntegreerde laserbewaking |
| Machine-interface | Ethernet-gebaseerd (EtherCAT®-protocol) | Ethernet-gebaseerd (EtherCAT®-protocol) | Ethernet-gebaseerd (EtherCAT®-protocol) | Ethernet-gebaseerd (EtherCAT®-protocol) | Ethernet-gebaseerd (EtherCAT®-protocol) |
| Stroomtoevoer | 3 fasen 400 V (± 10 %), 47-63 Hz | 3 fasen 400 V (± 10 %), 47-63 Hz | 3 fasen 400 V (± 10 %), 47-63 Hz | 3 fasen 400 V (± 10 %), 47-63 Hz | 3 fasen 400 V (± 10 %), 47-63 Hz |
| Installatie | |||||
| Omgevingstemperatuur | 5 - 40 °C | 5 - 40 °C | 5 - 40 °C | 5 - 40 °C | 5 - 40 °C |
| Luchtvochtigheid (max.) | niet condenserend voor koelwatertemperatuur van 20 °C | niet condenserend voor koelwatertemperatuur van 20 °C | niet condenserend voor koelwatertemperatuur van 20 °C | niet condenserend voor koelwatertemperatuur van 20 °C | niet condenserend voor koelwatertemperatuur van 20 °C |
| Koelaggregaat | Koeleenheid met water/water- of water/lucht-warmtewisselaar nodig | Koeleenheid met water/water- of water/lucht-warmtewisselaar nodig | Koeleenheid met water/water- of water/lucht-warmtewisselaar nodig | Koeleenheid met water/water- of water/lucht-warmtewisselaar nodig | Koeleenheid met water/water- of water/lucht-warmtewisselaar nodig |
|
TruHeat VCSEL 3010 (2,4 kW)
|
TruHeat VCSEL 3010 (9,6 kW)
|
TruHeat VCSEL 3010 (19,2 kW)
|
TruHeat VCSEL 3015
|
TruHeat VCSEL 3012
|
|
|---|---|---|---|---|---|
| Laserparameters | |||||
| Golflengte | 980 nm | 980 nm | 980 nm | 980 nm | 980 nm |
| Laser vermogen | 2,4 kW | 9,6 kW | 19,2 kW | 6,4 kW | 6 kW |
| Uitvalshoek | typisch 10° (bij 95 % vermogen) | typisch 10° (bij 95 % vermogen) | typisch 10° (bij 95 % vermogen) | typisch 10° (bij 95 % vermogen) | typisch 10° (bij 95 % vermogen) |
| Aantal zones | 12 Stuks | 48 Stuks | 96 Stuks | 96 Stuks | 30 Stuks |
| Emissiebereik | 40 x 52 mm2 | 40 x 208 mm2 | 417.5 x 38 mm2 | 199.1 x 38 mm2 | 521.6 x 25.3 mm2 |
| Vermogensdichtheid | typisch 115 W/cm2 | typisch 115 W/cm2 | typisch 115 W/cm2 | typisch 115 W/cm2 | typisch 115 W/cm2 |
| Laser klasse | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 |
| Optisch systeem | |||||
| Optisch element | optioneel met focusseer- of strooi-optiek | optioneel met focusseer- of strooi-optiek | optioneel met focusseer- of strooi-optiek | optioneel met focusseer- of strooi-optiek | optioneel met focusseer- of strooi-optiek |
| Beschermglas |
Dubbel veiligheidsscherm, met antireflectie coating |
Dubbel veiligheidsscherm, met antireflectie coating |
Dubbel veiligheidsscherm, met antireflectie coating |
Dubbel veiligheidsscherm, met antireflectie coating |
Dubbel veiligheidsscherm, met antireflectie coating |
| Afmeting | |||||
| Afmetingen breedte | 87 mm | 87 mm | 112,7 mm | 93 mm | 133,5 mm |
| Afmetingen hoogte | 48 mm | 48 mm | 113 mm | 100 mm | 87 mm |
| Afmetingen diepte | 108 mm | 264 mm | 563 mm | 319 mm | 652 mm |
| Driverunit | |||||
| Aantal drivereenheden | 1 Stuks | 4 Stuks | 1 Stuks | 1 Stuks | 1 Stuks |
| Laserbesturing | typisch 10 ms tijdsconstante; individuele besturing van de laseremissiezones; geïntegreerde laserbewaking | typisch 10 ms tijdsconstante; individuele besturing van de laseremissiezones; geïntegreerde laserbewaking | typisch 10 ms tijdsconstante; individuele besturing van de laseremissiezones; geïntegreerde laserbewaking | typisch 10 ms tijdsconstante; individuele besturing van de laseremissiezones; geïntegreerde laserbewaking | typisch 10 ms tijdsconstante; individuele besturing van de laseremissiezones; geïntegreerde laserbewaking |
| Machine-interface | Ethernet-gebaseerd (EtherCAT®-protocol) | Ethernet-gebaseerd (EtherCAT®-protocol) | Ethernet-gebaseerd (EtherCAT®-protocol) | Ethernet-gebaseerd (EtherCAT®-protocol) | Ethernet-gebaseerd (EtherCAT®-protocol) |
| Stroomtoevoer | 3 fasen 400 V (± 10 %), 47-63 Hz | 3 fasen 400 V (± 10 %), 47-63 Hz | 3 fasen 400 V (± 10 %), 47-63 Hz | 3 fasen 400 V (± 10 %), 47-63 Hz | 3 fasen 400 V (± 10 %), 47-63 Hz |
| Installatie | |||||
| Omgevingstemperatuur | 5 - 40 °C | 5 - 40 °C | 5 - 40 °C | 5 - 40 °C | 5 - 40 °C |
| Luchtvochtigheid (max.) | niet condenserend voor koelwatertemperatuur van 20 °C | niet condenserend voor koelwatertemperatuur van 20 °C | niet condenserend voor koelwatertemperatuur van 20 °C | niet condenserend voor koelwatertemperatuur van 20 °C | niet condenserend voor koelwatertemperatuur van 20 °C |
| Koelaggregaat | Koeleenheid met water/water- of water/lucht-warmtewisselaar nodig | Koeleenheid met water/water- of water/lucht-warmtewisselaar nodig | Koeleenheid met water/water- of water/lucht-warmtewisselaar nodig | Koeleenheid met water/water- of water/lucht-warmtewisselaar nodig | Koeleenheid met water/water- of water/lucht-warmtewisselaar nodig |
De technische gegevens van alle productvarianten als download.
De standaardmodule van de TruHeat VCSEL Serie 3000 zijn verkrijgbaar in de uitvoeringen 2,4 kW, 4,8 kW, 9,6 kW en 19,2 kW. De standaardmodules kunnen voor gerichte verwarmingstoepassingen met grote oppervlakken worden gebruikt. Het desbetreffende toepassingsgebied wordt direct bestraald zonder extra gebruik te maken van een optisch of scannersysteem.
Het TruHeat VCSEL 3012-systeem beschikt over een relatief lage vermogensdichtheid bij een grote breedte. Hierdoor is de module uiterst geschikt voor het drogen van accufolie. Er kunnen meerdere modules achter elkaar worden geplaatst om een langere droogafstand te bereiken.
De VCSEL-verwarmingssystemen zijn flexibel en kunnen aan klantspecifieke vereisten worden aangepast. Afhankelijk van de toepassing van de klant wordt samen de juiste configuratie van het VCSEL-verwarmingssysteem bepaald.
De afbeelding toont een compacte lasermodule met 32 VCSEL-arrays en focusseeroptieken voor toepassing bij 3D-printen van kunststoffen of het markeren van verpakkingsmateriaal. Elk VCSEL-array kan daarbij individueel worden aangestuurd met een uitgangsvermogen van 2 W.
Besturingssoftware voor TruHeat VCSEL-systemen
De basisversie van de besturingssoftware biedt de functionaliteit de laserkanalen van het TruHeat VCSEL-systeem handmatig te besturen en het vermogen in te stellen.
De geavanceerde versie van de besturingssoftware bouwt voort op de basisversie en biedt extra functionaliteiten zoals temperatuurregeling en pulsen. Bovendien kunnen tijd- en vermogensprofielen worden aangemaakt. Daarmee kan het vermogen van het TruHeat VCSEL-systeem tijdens de bewerkingsduur worden gevarieerd.
Met extra lenzen kan de warmtedichtheid van de TruHeat VCSEL-systemen worden beïnvloed. Met positieve lenzen kan de vermogensdichtheid van de VCEL-verwarmingsmodule worden verhoogd. Het gebruik van negatieve lenzen verlaagt de vermogensdichtheid van de modules.
Om metaalspatten en damp weg te houden van het beschermglas van het lasersysteem, kan de Air Knife worden gebruikt. Deze genereert een beschermende luchtstroom voor de laser.
Montagehoekijzers vereenvoudigen de technische montage van een TruHeat VCSEL-systeem.
Voor toepassingen waarbij een lagere vermogensdichtheid nodig is, kan een TruHeat VCSEL-systeem met minder dicht op elkaar geplaatste emitters en een defocusseerlens worden gebruikt.
Afhankelijk van het land kunnen het productaanbod en deze gegevens afwijken. Wijzigingen in techniek, uitvoering, prijs en aanbod van accessoires voorbehouden. Neem contact op met uw contactpersoon ter plaatse om te vragen of het product in uw land verkrijgbaar is.
