Laserkällor baserade på VCSEL--arrays kan värma upp stora ytor med riktad, våglängdsselektiv infraröd strålning. TruHeat VCSEL-system används i många industriella uppvärmningsprocesser. Genom den direkta belysningen av behandlingsytan kan avsevärda kostnadsfördelar jämfört med konventionella lasersystem förverkligas utan dyr optik eller skannersystem Unikt för systemen är att utöver exakt styrning och snabb omkoppling av den infraröda effekten kan även den rumsliga värmeprofilen programmeras flexibelt genom oberoende styrning av mindre segment i lasermodulen. Värmemönstret kan till och med förändras dynamiskt under drift. Detta möjliggör en processflexibilitet utan motstycke.
Dra nytta av en skalbar uteffekt i kW-området.
Uppnå hög processhastighet genom en effekttäthet på 100 W/cm².
VCSEL strålkällans individuella emissionszoner kan styras oberoende av varandra.
De robusta och kompakta lasermodulerna kan enkelt integreras i industriella anläggningar och produktionsprocesser.
Efter beläggningsprocessen måste det aktiva materialet på elektrodfolien torkas. Industriella VCSEL-värmesystem klarar den här uppgiften eftersom laserkällor baserade på VCEL-arrays kan värma upp stora ytor med riktad våglängdsselektiv infraröd strålning.
Användning av TruHeat VCSEL-system för försegling av påsceller ökar kvaliteten på förseglingsresultatet. Dessutom reduceras processtiden med VCSEL-uppvärmningssystem upp till tre gånger.
Med TruHeat VCSEL-system går det enkelt och snabbt att avhärda höghållfasta ståldelar selektivt. Särskilt vid biltillverkningen har detta många fördelar.
VCSECL-laser kan användas inom halvledarindustrin för uppvärmning av substrat för Rapid Thermal Processing (RTP). TruHeat VCSEL-system ger en snabb och homogen uppvärmning av substratet eftersom det går att styra de enskilda uppvärmningszonerna exakt. Man kan uppnå temperaturökningar på några hundra grader Celsius per sekund.
Vid Laser Assisted Bonding (LAB) placeras ett Flip-chip på ett kretskort med hjälp av lödkulor som kopplingsdon. Ett TruHeat VCSEL-system bestrålar chipet uppifrån och laserenergin överförs via ett kiselchip för att smälta lödkulorna mellan chip och kretskort. VCSEL-baserade uppvärmningssystem ger jämfört med andra lösningar större uppvärmningsytor och har högre effektalternativ.
Vid Laser Assisted Soldering (LAS) ansluts lödkulor med hjälp av VCSEL-infraröd värmebehandling direkt till lödplatsen på kretskortet. Detta är särskilt intressant när man använder mindre lödkulor och ledaravstånd. VCSEL-värmesystemteknologi erbjuder en mycket exakt uppvärmning och högsta kvalitet på lödställena. LAS-processen bidrar även till att öka kretskortens livslängd.
På så kallade selektiva lasersintern (SLS) smälter en fokuserad laserstråle ner plastpulver lokalt och genererar på så sätt komponenten. Detta är möjligt tack vare det mycket innovativa TruHeat VCSEL-systemet från TRUMPF som innehåller över 3.000 individuellt aktiveringsbara lasrar (VCSEL-Arrays). Produktionshastigheten ökar därmed med en faktor på 10 jämfört med vanliga 3D-skrivare där en eller två lasrar skannar tillverkningsytan. Framförallt tillämpningar inom plastformsprutning kan utföras mycket produktivt med den här tekniken.
Vid 3D-utskrivna komponenter av metall med stor volym påverkar termiska gradienter ofta sintrade delar negativt. Spänningar kan minimeras med VCSEL baserad laservärme ovanifrån. För laservärmen minskar termiska spänningar och deformering på den utskrivna delen betydligt. Detta ger komponenten bättre mekaniska egenskaper.
Dra nytta av en snabb svetsning av stora plastdelar tack vare den höga effekttätheten i de homogent bestrålade värmezonerna. Integrationen är enkel tack vare modulens kompakta form.
TruHeat VCSEL-system ger många fördelar vid solcellsproduktion. Till exempel vid målriktad inbränning av kontakterna på solcellen. Men även i regenereringsprocesserna: genom den intensiva bestrålningen av cellen minskas defekterna, energibarriärer demonteras och därmed ökas effektiviteten.
|
TruHeat VCSEL 3010 (2.4 kW)
Jämför produkt
|
TruHeat VCSEL 3010 (9.6 kW)
Jämför produkt
|
TruHeat VCSEL 3010 (19.2 kW)
Jämför produkt
|
TruHeat VCSEL 3015
Jämför produkt
|
TruHeat VCSEL 3012
Jämför produkt
|
|
|---|---|---|---|---|---|
| Laserparameter | |||||
| Våglängd | 980 nm | 980 nm | 980 nm | 980 nm | 980 nm |
| Lasereffekt | 2,4 kW | 9,6 kW | 19,2 kW | 6,4 kW | 6 kW |
| Strålvinkel | typiskt 10° (vid 95 % effekt) | typiskt 10° (vid 95 % effekt) | typiskt 10° (vid 95 % effekt) | typiskt 10° (vid 95 % effekt) | typiskt 10° (vid 95 % effekt) |
| Antal zoner | 12 Styck | 48 Styck | 96 Styck | 96 Styck | 30 Styck |
| Emissionsområde | 40 x 52 mm2 | 40 x 208 mm2 | 417.5 x 38 mm2 | 199.1 x 38 mm2 | 521.6 x 25.3 mm2 |
| Effekttäthet | typisch 115 W/cm2 | typisch 115 W/cm2 | typisch 115 W/cm2 | typisch 115 W/cm2 | typisch 115 W/cm2 |
| Laserklass | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 |
| Optik | |||||
| Optiskt element | med fokuserings- eller ströoptik som tillval | med fokuserings- eller ströoptik som tillval | med fokuserings- eller ströoptik som tillval | med fokuserings- eller ströoptik som tillval | med fokuserings- eller ströoptik som tillval |
| Skyddsglas |
Dubbelt skyddsfönster, antireflexbehandlat |
Dubbelt skyddsfönster, antireflexbehandlat |
Dubbelt skyddsfönster, antireflexbehandlat |
Dubbelt skyddsfönster, antireflexbehandlat |
Dubbelt skyddsfönster, antireflexbehandlat |
| Storlek | |||||
| Mått bredd | 87 mm | 87 mm | 112,7 mm | 93 mm | 133,5 mm |
| Mått höjd | 48 mm | 48 mm | 113 mm | 100 mm | 87 mm |
| Mått djup | 108 mm | 264 mm | 563 mm | 319 mm | 652 mm |
| Drivenhet | |||||
| Antal drivenheter | 1 Styck | 4 Styck | 1 Styck | 1 Styck | 1 Styck |
| Laserstyrning | typiskt 10 ms tidskonstant; individuell styrning av laseremissionszonern; integrerad laserövervakning | typiskt 10 ms tidskonstant; individuell styrning av laseremissionszonern; integrerad laserövervakning | typiskt 10 ms tidskonstant; individuell styrning av laseremissionszonern; integrerad laserövervakning | typiskt 10 ms tidskonstant; individuell styrning av laseremissionszonern; integrerad laserövervakning | typiskt 10 ms tidskonstant; individuell styrning av laseremissionszonern; integrerad laserövervakning |
| Maskin snittställe | Ethernet-baserat (EtherCAT®-protokoll) | Ethernet-baserat (EtherCAT®-protokoll) | Ethernet-baserat (EtherCAT®-protokoll) | Ethernet-baserat (EtherCAT®-protokoll) | Ethernet-baserat (EtherCAT®-protokoll) |
| Strömförsörjning | 3 faser 400 V (±10%), 47-63 Hz | 3 faser 400 V (±10 %), 47-63 Hz | 3 faser 400 V (±10%), 47-63 Hz | 3 faser 400 V (±10%), 47-63 Hz | 3 faser 400 V (±10%), 47-63 Hz |
| Installation | |||||
| Omgivningstemperatur | 5 - 40 °C | 5 - 40 °C | 5 - 40 °C | 5 - 40 °C | 5 - 40 °C |
| Luftfuktighet (max) | icke kondenserande för kylvattentemperatur från 20 °C | icke kondenserande för kylvattentemperatur från 20 °C | icke kondenserande för kylvattentemperatur från 20 °C | icke kondenserande för kylvattentemperatur från 20 °C | icke kondenserande för kylvattentemperatur från 20 °C |
| Kylaggregat | Kylenhet med värmeväxlare med vatten/vatten eller vatten/luft krävs | Kylenhet med värmeväxlare med vatten/vatten eller vatten/luft krävs | Kylenhet med värmeväxlare med vatten/vatten eller vatten/luft krävs | Kylenhet med värmeväxlare med vatten/vatten eller vatten/luft krävs | Kylenhet med värmeväxlare med vatten/vatten eller vatten/luft krävs |
|
TruHeat VCSEL 3010 (2.4 kW)
|
TruHeat VCSEL 3010 (9.6 kW)
|
TruHeat VCSEL 3010 (19.2 kW)
|
TruHeat VCSEL 3015
|
TruHeat VCSEL 3012
|
|
|---|---|---|---|---|---|
| Laserparameter | |||||
| Våglängd | 980 nm | 980 nm | 980 nm | 980 nm | 980 nm |
| Lasereffekt | 2,4 kW | 9,6 kW | 19,2 kW | 6,4 kW | 6 kW |
| Strålvinkel | typiskt 10° (vid 95 % effekt) | typiskt 10° (vid 95 % effekt) | typiskt 10° (vid 95 % effekt) | typiskt 10° (vid 95 % effekt) | typiskt 10° (vid 95 % effekt) |
| Antal zoner | 12 Styck | 48 Styck | 96 Styck | 96 Styck | 30 Styck |
| Emissionsområde | 40 x 52 mm2 | 40 x 208 mm2 | 417.5 x 38 mm2 | 199.1 x 38 mm2 | 521.6 x 25.3 mm2 |
| Effekttäthet | typisch 115 W/cm2 | typisch 115 W/cm2 | typisch 115 W/cm2 | typisch 115 W/cm2 | typisch 115 W/cm2 |
| Laserklass | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 |
| Optik | |||||
| Optiskt element | med fokuserings- eller ströoptik som tillval | med fokuserings- eller ströoptik som tillval | med fokuserings- eller ströoptik som tillval | med fokuserings- eller ströoptik som tillval | med fokuserings- eller ströoptik som tillval |
| Skyddsglas |
Dubbelt skyddsfönster, antireflexbehandlat |
Dubbelt skyddsfönster, antireflexbehandlat |
Dubbelt skyddsfönster, antireflexbehandlat |
Dubbelt skyddsfönster, antireflexbehandlat |
Dubbelt skyddsfönster, antireflexbehandlat |
| Storlek | |||||
| Mått bredd | 87 mm | 87 mm | 112,7 mm | 93 mm | 133,5 mm |
| Mått höjd | 48 mm | 48 mm | 113 mm | 100 mm | 87 mm |
| Mått djup | 108 mm | 264 mm | 563 mm | 319 mm | 652 mm |
| Drivenhet | |||||
| Antal drivenheter | 1 Styck | 4 Styck | 1 Styck | 1 Styck | 1 Styck |
| Laserstyrning | typiskt 10 ms tidskonstant; individuell styrning av laseremissionszonern; integrerad laserövervakning | typiskt 10 ms tidskonstant; individuell styrning av laseremissionszonern; integrerad laserövervakning | typiskt 10 ms tidskonstant; individuell styrning av laseremissionszonern; integrerad laserövervakning | typiskt 10 ms tidskonstant; individuell styrning av laseremissionszonern; integrerad laserövervakning | typiskt 10 ms tidskonstant; individuell styrning av laseremissionszonern; integrerad laserövervakning |
| Maskin snittställe | Ethernet-baserat (EtherCAT®-protokoll) | Ethernet-baserat (EtherCAT®-protokoll) | Ethernet-baserat (EtherCAT®-protokoll) | Ethernet-baserat (EtherCAT®-protokoll) | Ethernet-baserat (EtherCAT®-protokoll) |
| Strömförsörjning | 3 faser 400 V (±10%), 47-63 Hz | 3 faser 400 V (±10 %), 47-63 Hz | 3 faser 400 V (±10%), 47-63 Hz | 3 faser 400 V (±10%), 47-63 Hz | 3 faser 400 V (±10%), 47-63 Hz |
| Installation | |||||
| Omgivningstemperatur | 5 - 40 °C | 5 - 40 °C | 5 - 40 °C | 5 - 40 °C | 5 - 40 °C |
| Luftfuktighet (max) | icke kondenserande för kylvattentemperatur från 20 °C | icke kondenserande för kylvattentemperatur från 20 °C | icke kondenserande för kylvattentemperatur från 20 °C | icke kondenserande för kylvattentemperatur från 20 °C | icke kondenserande för kylvattentemperatur från 20 °C |
| Kylaggregat | Kylenhet med värmeväxlare med vatten/vatten eller vatten/luft krävs | Kylenhet med värmeväxlare med vatten/vatten eller vatten/luft krävs | Kylenhet med värmeväxlare med vatten/vatten eller vatten/luft krävs | Kylenhet med värmeväxlare med vatten/vatten eller vatten/luft krävs | Kylenhet med värmeväxlare med vatten/vatten eller vatten/luft krävs |
Tekniska data för alla produktvarianter för nerladdning.
Standardmodulerna i TruHeat VCSEL Serie 3000 finns i varianterna 2.4 kW, 4.8 kW, 9.6 kW och 19.2 kW. Standardmodulerna används för riktade uppvärmningstillämpningar med stor yta. Respektive tillämpningsområde bestrålas direkt utan användning av optik eller skannersystem.
TruHeat VCSEL 3012 har en relativ låg bestrålningsstyrka vid en stor bredd. Därför är den särskilt lämplig för torkning av batterifolier. Flera moduler kan anordnas efter varandra för längre torkningssträcka.
VCSEL-uppvärmningssystem är flexibla och kan anpassas till kundspecifika krav. Beroende på kundens tillämpning fastställs gemensamt en lämplig konfiguration av VCSEL-uppvärmningssystemet.
Bilden visar en kompakt lasermodul med 32 VCSEL-Arrays och fokuseringsoptiker för användning vid 3D-utskrifter av plast eller markering av emballage. Varje VCSEL-Array kan aktiveras individuellt med en uteffekt på 2 W.
Styrprogram för TruHeat VCSEL-system
I grundversionen av styrprogrammet kan TruHeat VCSEL-systemets laserkanaler styras manuellt och effekten ställas in.
Den utökade versionen av styrprogrammet bygger på grundversionen och erbjuder dessutom funktioner som temperaturstyrning och pulsning. Dessutom kan man skapa tids- och effektprofiler. Därmed kan TruHeat VCSEL-systemets effekt varieras under bearbetningstiden.
Med extra linser kan TruHeat VCSEL-systemens värmedensitet påverkas. Med positiva linser kan bestrålningsstyrkan hos VCSEL-uppvärmningsmodulerna höjas. Användningen av negativa linser minskar modulens bestrålningsstyrka.
För att hålla undan stänk och ångor från lasersystemets skyddsglas kan man använda Air Knife. Det skapar en skyddande luftström framför lasern.
Monteringsvinkeln underlättar den tekniska monteringen av ett TruHeat VCSEL-system.
För tillämpningar som kräver lägre bestrålningsstyrka kan man använda ett TruHeat VCSEL-system med mindre tätt packade sändare och en defokuseringslins.
Produktutbudet kan variera mellan olika länder och avvika från dessa uppgifter. Vi förbehåller oss rätten till ändringar gällande teknik, utrustning, pris och tillbehörsutbud. Kontakta din kontaktperson på plats för att få reda på om produkten finns tillgänglig i ditt land.
