高出力半導体レーザ

レーザ光を加工対象物まで、レーザーラインはお客様のための材料加工用産業システムソリューションを提供しています 

もっと知る

Mit mehr als 4500 Installationen gehören die Hochleistungslaser von Laserline zu den erfolgreichsten Strahlquellen für industrielle Anwendungen im Multi-Kilowattbereich. Modulare Bauweise, hoher Wirkungsgrad und sehr große Zuverlässigkeit bei geringerem Wartungsaufwand schätzen unsere Kunden weltweit.

Diodenlaser erzeugen das Laserlicht in einem als Wafer aufgebauten Halbleiter, der mittels elektrischem Strom mit Energie versorgt wird. Diese Laserdioden genannten Halbleiter werden in unterschiedlichen Konfigurationen eingesetzt. Es gibt sowohl Lösungen in denen einzelne Laserdioden zum Einsatz kommen (Single Emitter), als auch die Montage vieler dieser Laserdioden auf einem sogenannten Barren (Diode Bar). Um aus einer Laserdiode einen Diodenlaser zu machen, werden mehrere Barren übereinander gestapelt (Stacks) und mehrere Stacks optisch kombiniert. So kann die Leistung einer einzelnen Laserdiode zu Hochleistungssystemen skaliert werden. Die Hochleistungsdiodenlaser von Laserline sind nach diesem Prinzip aufgebaut und es werden ausschließlich Barrenverwendet.

Eine  wichtige Kenngröße von Lasern für den industriellen Einsatz ist die Effizienz. Sie beschreibt wieviel der zugeführten Energiein Licht umgewandelt und als Laserstrahl abgegeben wird. Während einige Laser hier nur wenige Prozent der zugeführten Energie in Laserlicht umwandeln,  erreichen Diodenlaser mit bis zu 50% Effizenz (von der Steckdose bis zum Werkstück) den besten bekannten Wert. Dies beruht vor allem darauf, dass die Konversion des elektrischen Stroms in einer Laserdiode bereits annähernd 70% erreicht. Dieser Vorteil ist ein wesentlicher Aspekt für den Siegeszug des Diodenlaser, den er seit über 20 Jahren in der industriellen Fertigung angetreten hat.

Die permanente Weiterentwicklung der Technologie fasergekoppelter Diodenlaser wird seit mehr als 20 Jahren im Unternehmen vorangetrieben.

Die ersten konventionellen Festkörperlaser oder Gaslaser in der Materialbearbeitung waren große, stationäre Geräte mit geringem Wirkungsgrad, die zum Schneiden und Schweißen von Metallen eingesetzt wurden. Vergleichbar mit den bahnbrechenden Veränderungen in der Elektronik Mitte des letzten Jahrhunderts durch den Ersatz der Röhre durch den Transistor, vollzieht sich heute ein Wechsel bei industriellen Lasern hin zu hochleistungsfähigen Halbleiterlasern oder diodenbasierten Lasern.

Laserline erreicht heute bei seinen Hochleistungslasern Leistungssteigerungen bis in den Multi-Kilowatt-Bereich. Darüber hinaus gibt es eine stetige Entwicklung zu immer brillanterer Strahlqualität.

Die Hochleistungsdiodenlaser von Laserline erreichen standardmäßig bis zu 25 kW Leistung und einen Wirkungsgrad von fast 50%. In der Leistungsklasse bis 4 kW können Sie inzwischen Konverterlaser mit einer Strahlqualität von bis zu 4 mm mrad kaufen. Die langlebigen Industrielaser sind außerdem wartungsarm, dank einer innovativen Dioden-Kühltechnik kompakt und mobil gebaut und sogar als 19-Zoll-Einschub erhältlich. Darüber hinaus werden kundenindividuelle Laserdesigns konzipiert, realisiert und im hauseigenen Applikationslabor ausführlich getestet. Zusatzkomponenten, wie Bearbeitungsoptiken, Scanner, Strahlweichen und Überwachungssysteme, runden das Portfolio ab. Unsere Anwender können Schulungen und Service-/Wartungsverträge nutzen. Für den bestmöglichen Rundum-Service stehen bei Störfällen eine 24/7-Service-Hotline sowie ein Teleservice mit Ferndiagnose und Fernwartung zur Verfügung.

ダイレクト半導体レーザ装置 – 投入電流を直接レーザ光へ

レーザーラインのレーザの特徴は、最も効率的なレーザ光の形、半導体レーザを直接集光することです。半導体レーザの基本的な長所は、電流をストレートにレーザ光に直接変換する点にあります。

これにより、半導体レーザは従来の共振器を持つ他のすべてのレーザ発振器よりも効率的、モバイル性に優れ、かつ簡単に扱うことができます。半導体レーザは長寿命で、長い耐用年数が認められ、ほとんどメンテナンスフリーです。

ほとんどメンテナンスフリー

自動車産業のような3シフトでの最高のプロセス安定性および設備稼働率を要求される場合、これらの要求は半導体レーザが満たし、何年も前から数多くの応用の中で証明されています。ほとんどメンテナンスフリーでの使用、および最高の効率での30,000操作時間をはるかに超える寿命により、半導体レーザは他のレーザ光源よりも明らかに優れています。参考:ランプ励起Nd:YAGレーザの場合:YAGレーザは約1,000操作時間毎にランプ交換が必要であり、そのたびに停止時間とサービス費用がかかります。

Zuverlässigkeit und Prozesseffizienz sind entscheidende Anforderungen an Betriebsmittel in der industriellen Produktion. Störungssicherer Dauereinsatz im Mehrschichtbetrieb auch unter schwierigen Umgebungsbedingungen ist deshalb der Qualitätsmaßstab für unsere Produkte.

Höchstmögliche Prozessstabilität und Anlagenverfügbarkeit im Drei-Schichtbetrieb sind Forderungen aus der Automobilindustrie, die der Diodenlaser erfüllt und in vielen Anwendungen seit Jahren unter Beweis stellt. Mit einem nahezu wartungsfreien Betrieb und einer Lebensdauer von weit über 30.000 Betriebsstunden bei höchstem Wirkungsgrad ist der Diodenlaser anderen Laserstrahlquellen deutlich überlegen. Zum Vergleich: Bei lampengepumpten Nd:YAG-Lasern ist etwa alle 1.000 Betriebsstunden ein Lampenwechsel erforderlich, der jeweils Stillstandszeiten und Servicekosten nach sich zieht.

わずかな占有面積

製造に必要な工場面積は、製造ラインを計画するための重要な基準です。そのため、LDFシリーズ半導体レーザの設置面が1 m² 未満のわずかな必要スペースは、同等出力級の他のレーザに比べプラスポイントです。 さらに、半導体レーザのコンパクトかつ頑丈さは、必要に応じて移動させて使用することができ、これが全く新しいサービスおよびバックアップ戦略を可能にしています。保守作業のため、あるいは故障の際、半導体レーザは簡単かつ迅速に交換することができます。これにより、 製造ラインから離した状態で、かつそれによって製造を停止することなく保守または修理を実施することができます。交換に必要な時間は30分未満であり、レーザをあらためて設定およびプログラミングする必要はありません。そのため、お客様あるいはレーザーラインの技術者によるサービスは明らかにフレキシブルになります。