Land-/regio- en taalkeuze
Overzicht VCSEL-verwarmingssystemen
Overzicht VCSEL-verwarmingssystemen
VCSEL verwarmingssystemen

Industriële VCSEL-verwarmingssystemen

Directe laser-warmtebehandeling voor talrijke industriële toepassingen

VCSEL verwarmingssystemen

Industriële VCSEL-verwarmingssystemen

Individueel bestuurbare emissiezones voor zeer nauwkeurige bewerkingen

Industriële VCSEL-verwarmingssystemen

Stralingsbronnen op basis van VCSEL-arrays kunnen grote oppervlakken verwarmen met gerichte, golflengteselectieve infraroodstraling. Deze VCSEL-verwarmingssystemen 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.

Schaalbaar vermogen

Profiteer van een schaalbaar uitgangsvermogen in het kW-bereik.

Hoge vermogensdichtheid

Bereik een hoge processnelheid dankzij een vermogensdichtheid van 100 W/cm².

Precies controleerbaar

Individuele emissiezones van de VCSEL-stralingsbron kunnen onafhankelijk van elkaar aangestuurd worden.

Eenvoudige integratie

De robuuste en compacte lasermodules kunnen eenvoudig in industriële toepassingen en productieprocessen geïntegreerd worden.

Warmtebehandeling voor grote oppervlakken

Profiteer van een directe en homogene warmtebehandeling van grote oppervlakken en van een hoge tolerantie jegens reflecties. Dankzij de hoge vermogensdichtheid van 100 W/cm² bereikt u hoge processnelheden.

Flexibele besturing van het verwarmingsprofiel

Geniet van de voordelen van een precieze regeling van het verwarmingsvermogen en van de vrije besturing van het verwarmingsprofiel in lengterichting.

Snel samenvoegen van grote kunststof onderdelen in de productie van meubelpanelen

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.

Lokale ontharding van carrosseriestaal in de automobielindustrie

Met de VCSEL-verwarmingsmodules is het mogelijk om eenvoudig en snel hoogvaste stalen onderdelen selectief te ontharden. Dit biedt vooral in de productie van auto’s talrijke voordelen.

E-mobility: drogen van accufolie

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.

MEER INFORMATIE

E-mobility: verzegelen van pouchcellen

Het gebruik van VCSEL-verwarmingssystemen voor het verzegelen van pouchcellen verhoogt de kwaliteit van de verzegelingsresultaten. Daarnaast wordt de procestijd verminderd: het proces is in vergelijking tot drie keer sneller.

MEER INFORMATIE

Waferverwarming

VCSEL-lasers kunnen in de halfgeleiderindustrie worden gebruikt om wafers te verwarmen voor Rapid Thermal Processing (RTP). VCSEL-verwarmingsmodules 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.

Genereren van componenten met Laser Metal Fusion

Additive productie met metalen (voorverwarming)

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 het uiterst innovatieve VCSEL-verwarmingssysteem 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.

Fotovoltaïek: Laser-Powered Co-Firing Process, Ultrafast Regeneration en Light Soaking

De VCSEL-verwarmingssystemen 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.

MEER INFORMATIE

Halfgeleiderproductie: Laser Assisted Bonding (LAB)

Bij Laser Assisted Bonding (LAB) wordt een flip-chip met behulp van soldeerballetjes als verbindingselement op een printplaat geplaatst. Het VCSEL-verwarmingssysteem bestraalt de chip van bovenaf, de laserenergie wordt door een siliciumchip overgedragen om zo de soldeerballetjes tussen chip en printplaat te smelten. De VCSEL-verwarmingssystemen bieden in vergelijking met andere oplossingen grotere verwarmingsoppervlakken met hogere vermogensopties.

Halfgeleiderproductie: Laser Assisted Soldering (LAS)

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.

Additive productie met kunststoffen

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 het uiterst innovatieve VCSEL-verwarmingssysteem 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.

Laserparameters                
Typische golflengte 980 nm 980 nm 980 nm 980 nm 980 nm 980 nm 980 nm 980 +/- 20 nm
Laser Power 2,4 kW 4,8 kW 9,6 kW 19,2 kW 6,4 kW 2 kW 6 kW 4,8 kW
Laserbundelhoek 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)
Aantal emitters 12 Stuks 24 Stuks 48 Stuks 96 Stuks 96 Stuks 10 Stuks 30 Stuks 24 Stuks
Emissiebereik 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
Vermogensdichtheid 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
Laser beschermingsgraad 4 4 4 4 4 4 4 4
Optisch systeem                
Optisch element 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
Afmeting                
Afmetingen breedte 87 mm 87 mm 87 mm 112,7 mm 93 mm 49 mm 133,5 mm 166 mm
Afmetingen hoogte 48 mm 48 mm 48 mm 113 mm 100 mm 133 mm 87 mm 71 mm
Afmetingen diepte 108 mm 160 mm 264 mm 563 mm 319 mm 270 mm 652 mm 254 mm
Equipment                
Beschermglas Doppelborosilikat, antireflexbeschichtet Doppelborosilikat, antireflexbeschichtet Doppelborosilikat, antireflexbeschichtet Doppelborosilikat, antireflexbeschichtet Doppelborosilikat, antireflexbeschichtet Doppelborosilikat, antireflexbeschichtet Doppelborosilikat, antireflexbeschichtet Doppelborosilikat, antireflexbeschichtet
Driverunit                
Aantal besturingseenheden 1 Stuks 2 Stuks 4 Stuks 1 Stuks 1 Stuks 1 Stuks 1 Stuks 2 Stuks
Lasercontrole 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
Machine-interface 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)
Hoofdstroom 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
Installatie                
Omgevingstemperatuur 5 - 40 °C 5 - 40 °C 5 - 40 °C 5 - 40 °C 5 - 40 °C 5 - 40 °C 5 - 40 °C 5 - 40 °C
Luchtvochtigheid (max.) 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
Koelaggregaat 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

De 2,4 kW VCSEL-verwarmingsmodule is de kleinste standaardmodule. Net als alle andere modules biedt deze module hoge kostenvoordelen, omdat de straal rechtstreeks op het toepassingsgebied valt zonder extra gebruik te maken van een optiek of scannersysteem.

PPM412-24-980-48

De 4,8 kW VCSEL-verwarmingsmodule is een standaardmodule die geschikt is voor gerichte verwarmingstoepassingen op grote oppervlakken.

PPM412-48-980-96

De 9,6 kW VCSEL-verwarmingsmodule is een standaardmodule die eveneens wordt gebruikt voor gerichte verwarmingstoepassingen op grote oppervlakken.

PPM412-96-980-192

Dit standaard VCSEL-verwarmingssysteem is de basis van talloze productvarianten, omdat het flexibel aan de wensen van de klant kan worden aangepast. De breedte en daarmee het emitterende gebied kan eenvoudig worden uitgebreid. Het infrarood-uitgangsvermogen kan meerdere tientallen kilowatt bedragen.

PPM415-32-980-64

De VCSEL-verwarmingssystemen kunnen eenvoudig aan klantspecifieke vereisten worden aangepast. Afhankelijk van de toepassing van de klant wordt samen de juiste configuratie van het VCSEL-verwarmingssysteem bepaald.

TRUMPF fotonica composietproductie

PPM417-10-980-20

De 2,0 kW VCSEL-verwarmingsmodule is uitgerust met een concentrerende optiek om de laserstraling gericht op een voegspleet te richten. Deze module is vooral geschikt voor gebruik met composietmaterialen.

PPM419-30-980-60

Deze VCSEL-module 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.

PPM420-24-980-48

De VCSEL-module voldoet aan de specifieke vereisten voor de productie van meubelonderdelen met gelaste en naadloze randen van uitstekende kwaliteit. Deze compacte VCSEL-laserbron beschikt over een horizontale zonering voor verschillende randhoogten en is bovendien uiterst vlak om zeer dicht bij het verbindingsproces te worden geplaatst.

Kleine VCSEL-verwarmingsmodule met focusseeroptieken

Compacte lasermodule met 32 VCSEL-arrays en focusseeroptieken. Elk VCSEL-array kan individueel worden aangestuurd en heeft een uitgangsvermogen van 2 W. Dankzij de nabij de VCSEL geplaatste besturingselektronica kan zeer snel worden geschakeld (< 5 µs). Met passende optieken kunnen printtoepassingen met een resolutie tot 250 dpi en een vermogensdichtheid tot 10^4 W/cm2 worden ondersteund, bijv. het 3D-pringen van kunststoffen of het markeren van verpakkingsmateriaal.

Besturingssoftware voor VCSEL-verwarmingssystemen

Basic Driver Control Software

De basisversie van de besturingssoftware biedt de functionaliteit de laserkanalen van het VCSEL-verwarmingssysteem handmatig te besturen en het vermogen in te stellen.

Advanced Driver Control Software

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 VCSEL-verwarmingssysteem tijdens de bewerkingsduur worden gevarieerd.

Lenzen

Met extra lenzen kan de warmtedichtheid van de VCSEL-verwarmingssystemen worden beïnvloed. Met positieve lenzen kan de vermogensdichtheid van de VCEL-modules worden verhoogd. Het gebruik van negatieve lenzen verlaagt de vermogensdichtheid van de modules.

Air Knife

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.

Montagehoek

Montagehoekijzers vereenvoudigen de technische montage van de VCSEL-verwarmingsmodule.

Lagere vermogensdichtheid

Voor toepassingen waarbij een lagere vermogensdichtheid nodig is, kan een VCSEL-verwarmingsmodule 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.

Contact
Verkoopafdeling Photonic Components
E-mail
Downloads
Service & contact