Diodenlaser stellen eine wirtschaftliche, kompakte Wärmequelle dar, die sich für vielfältige Anwendungsbereiche der Lasermaterialbearbeitung durch geeignete Zusatzkomponenten oder Sonderoptiken perfekt an unterschiedlichste Aufgabenstellungen anpassen lässt.
Die Flexibilität der Diodenlaser bietet eine große Bandbreite an Einsatzmöglichkeiten für den Anwender in Produktionsprozessen weltweit. In vielen industriellen Bereichen sind Diodenlaser nicht mehr wegzudenken: Schweißen von Stahl und Aluminium, Auftragsschweißen, Beschichten und Reparaturschweißen sowie das Hartlöten und Härten gehören zu den Hauptanwendungsgebieten. Auch für neue Fertigungsverfahren wie dem Schweißen von Faserverbundstoffen oder dem 3D-Druck sind Diodenlaser das perfekte Werkzeug.
Hohe Festigkeiten und geringer Verzug zeichnen das Fügen mit einem unserer Laser aus. Bei hohen Schweißgeschwindigkeiten lassen sich exzellente Nahtoberflächen erzielen. Unterschieden wird zwischen dem Wärmeleitschweißen und Tiefschweißen. Diodenlaser erzielen schon seit vielen Jahren eine zum Nd:YAG-Laser vergleichbare Strahlqualität beim Tiefschweißen. Tiefschweißanwendungen gibt es im Bereich der Energieerzeugung sowie zum Beispiel bei Getriebekomponenten. Eine weitere erfolgreiche Anwendung ist das Schweißen von Aluminium: Aufgrund der kurzen Wellenlänge nah beim Absorptionsmaximum des Aluminiums, wählt die Automobilindustrie Hochleistungs-Diodenlasersysteme als Werkzeug für das Aluminiumschweißen im Karosseriebau.
Eine noch junge Anwendung in diesem Bereich ist das Schweißen von Tailored Blanks mit Hochleistungsdiodenlasern. Hier werden verschiedene Werkstoffgüten oder -dicken zu einem Bauteil zusammengefügt und erst im zweiten Schritt umgeformt. Bei Fahrzeugteilen lässt sich so das Crashverhalten und Gewicht optimieren.
Durch das Härten mit Diodenlasern werden zuverlässig alle Anforderungen für verbessertem Verschleißschutz von Maschinenbauteilen, Werkzeugen sowie Zubehör- und Gebrauchsgegenständen erfüllt. Die Temperaturregelung während dem Härten erlaubt es, bei jedem Material die optimale Härte zu erzielen. Die Laserwärmebehandlung kann aber auch genutzt werden, um hochfeste Materialien lokal in ihrer Festigkeit zu reduzieren, um in diesen Bereichen höhere Umformgrade zu ermöglichen.
Hartlöten und das verwandte Schweißen mit Zusatzdraht sind etablierte Fügeverfahren von metallischen Bauteilen. Ideal geeignet zum Fügen - beispielsweise von Karosseriebauteilen in der Automobilindustrie - sind die nahezu wartungsfreien Diodenlaser für die industrielle Serienfertigung. Die Mobilität, der geringe Flächenbedarf, der hohe Wirkungsgrad, die hohe Prozessstabilität und die Verfügbarkeit der Anlagen machen den Diodenlaser zum wirtschaftlichsten Werkzeug für Lötanwendungen.
Als das ideale Werkzeug für die meisten Anwendungen zum Auftragsschweißen und Beschichten haben sich in den letzten Jahren die fasergekoppelten Diodenlaser erwiesen. Die Vorteile von Diodenlasern gegenüber konventionellen Techniken sind eine hohe Abkühlrate, geringer Verzug und ein besonders feinkörniges Gefüge mit hervorragender Haftung. Die entstehenden Oberflächen sind funktional veredelt und erfordern kaum Nacharbeit. Einsatzgebiete des Pulver- oder Draht-Auftragschweißens können sein: Reparatur und Wiederaufbereitung beschädigter Beschichtungen sowie Korrosions- und Verschleißschutz von Metallbauteilen.
Ein sehr interessanter und vielversprechender Ansatz auf diesem Gebiet ist die Integration der Laserquellen in Werkzeugmaschinen. Die Kombination aus additiven und subtraktiven Werkzeugen resultiert in einer völlig neuen Ebene der Fertigung. Die Verknüpfung einer Fünf-Achs-Fräsmaschine mit einem Diodenlaser ermöglicht es dem Laser, durch großflächiges Auftragen von Pulver, das Grundgerüst eines Bauteils zu schaffen, welches vom nachgeschalteten Fräskopf an notwendigen Stellen spanend bearbeitet wird. Der flexible Wechsel zwischen Laser- und Fräsbearbeitung ermöglicht die Nachbearbeitung von Bauteilsegmenten, welche am Fertigteil nicht mehr erreichbar wären.
Auch in Verfahren zur Verarbeitung von Verbundwerkstoffen und Anwendungen in der Kunststoffindustrie werden Diodenlaser seit vielen Jahren im industriellen Dauerbetrieb erfolgreich eingesetzt:
Wir nutzen die Möglichkeit, Fokus und Leistung gezielt aufeinander abstimmen zu können, um die Diodenlaser optimal in die Prozesse und Anforderungen unserer Kunden zu integrieren. Zu diesem Zweck spezifizieren wir die Laser durch geeignete Zusatzkomponenten, wie Lichtleitkabel, Optik und weitere für die unterschiedlichen Bearbeitungsaufgaben relevante Komponenten. So lassen sich unsere Diodenlaser vielfältig im Spektrum der Materialbearbeitung einsetzen. Durch eine fortlaufende Verbesserung der Strahlquellen im Leistungs- und Strahlqualitätsbereich erschließen sich neue Applikationsfelder für unsere Hochleistungsdiodenlaser. Die hohe Flexibilität unserer Laser spiegelt sich auch im Modul-Baukastenprinzip wider. Und das Fachwissen wächst: Mit umfassendem Know-how in der Lasermaterialbearbeitung und Diodenlasertechnologie arbeiten wir stets an der Weiterentwicklung unserer Systeme und finden für beinahe jede Anwendung den richtigen Laser.
